세포 생물학을위한 그라디언트 생성 Microfluidic 장치

요약

우리는 잘 정의된 microenvironment의 공간 및 시간적 그라디언트를 생성할 수있는 그라디언트 생성 microfluidic 장치의 microfabrication을위한 프로토콜을 설명합니다. 이 방법에서는, 그라디언트 생성 microfluidic 장치가 감독 셀 마이 그 레이션, embryogenesis, 상처 치유, 및 암 전이를 공부하는 데 사용할 수 있습니다.

초록

세포 행위를 연구에 대한 제조 및 그라디언트 생성 microfluidic 장치의 작동을 설명합니다. 그것이 정확하게, 유체 흐름을 조작하는 높은 처리량 실험을 활성화하고 안정적​​인 용해 농도 그라디언트를 생성할 수 있기 때문에 microfluidic 플랫폼, 활성화 실험 도구입니다. 기존의 기울기 발전기, 폴리 (dimethylsiloxane) (PDMS)에 비해 기반의 microfluidic 장치는 잘 정의된 프로필 성장 요인의 안정적인 농도 기울기를 생성할 수 있습니다. 여기, 우리는 별도의 세 가지 인레츠와 간단한 그라디언트 생성 microfluidic 장치를 개발했다. 세 microchannels은 농도 기울기를 생성 한 microchannel에 결합. 성장 인자의 그라디언트의 안정성과 형태는 표피 성장 인자 (EGF)와 비슷한 분자량과 플루오레신 isothyiocyanate (FITC) - dextran에 의해 확인되었다. 이 microfluidic 장치를 사용하여, 우리는 EGF의 농도 기울기에 노출된 섬유아 세포가 높은 농도쪽으로 마이 그 레이션 것을 보여주었다. 마이 그 레이션 세포의 세포 마이 그 레이션 및 운동성의 방향 방향은 양적 세포 추적 분석에 의해 평가되었다. 따라서,이 그라디언트 생성 microfluidic 장치 마이 그 레이션 세포의 동작을 연구하고 분석을 위해 유용할 수 있습니다.

프로토콜

그라디언트 생성 microfluidic 장치의 A.의 Microfabrication

1. 시 웨이퍼는 반응 산소 플라즈마 (30W, Harrick 과학에서 5 분, NY)로 처리됩니다.
2. 부정적인 포토 레지스트 (SU - 8 50 Microchem, MA)가시 웨이퍼 1 분 1,000 RPM에서 스핀 - 코팅입니다.
3. 웨이퍼는 부드럽 65 구운 ° 95시 이후에 10 분 및 들면 C ° 열판 30 분 C.
4. 웨이퍼 30 μm의 최소 기능 크기가 투명 마스크를 통해 3 분위한 자외선 (200W)에 노출됩니다.
5. 웨이퍼 65에서 구운 게시물 ° 1 분 및 95에서 C ° 10 분 C. 것입니다
6. 100 μm의 두께 채​​널시 마스터 금형은 SU - 8 포토 레지스트 개발을 사용하여 개발되고 있습니다.
7. microchannels를 포함하는 웨이퍼는 페트리 접시에 - 배치됩니다.
8. 폴리 (dimethylsiloxane) (PDMS) (Sylgard 184) 금형은 혼합 실리콘 엘라스토머 및 치료 에이전트 (10시 1분 비율)에 의해 가공됩니다.
9. PDMS 혼합물은시 마스터 금형에 부어있다.
10. 시 마스터 금형 10 분 거품을 제거하는 진공 건....

토론

세포가 높은 농도쪽으로 마이 그 레이션 microfluidic 장치에서 EGF의 안정적인 농도 기울기에 노출. 셀 마이 그 레이션, chemotactic 지수, 마이 그 레이션하는 세포의 운동성의 방향 방향은 셀 추적 분석에 의해 조사되었다. 따라서,이 그라디언트 생성 microfluidic 플랫폼은 암 전이, embryogenesis, 그리고 축삭지도를 공부하는 데 유용 수 있습니다.

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자료

Material Name	Type	Company	Catalogue Number	Comment
Name	Company	Catalog Number	Comments
Dextran-FITC	Reagent	Sigma Aldrich	FD10S	Fluorescein isothiocyanate (FITC) conjugated-dextran (10kD)
hr-EGF		Invitrogen	13247-051	human recombinant Epidermal growth factor
PDMS		K.R. Anderson Co. Inc.	2065622	Poly(dimethylsiloxane) (PDMS), Dow Corning Sylgard 184 (8.6 lb)
Negative photoresist		Microchem	SU-8 50
Si wafer				silicone wafer, 4 inch
Petri dishes
Polyethylene tubing		Becton Dickinon	PE 20
PBS		Invitrogen
Fibronectin
NIH 3T3	cell-line			fibroblast cells
Inverted microscope		Nikon	TE 2000