תבניות תאים באמצעות אסטרטגיית ארכימדס מגנטי

Summary

פרוטוקול זה מתאר שיטת דפוס תאים ללא דיו, ללא תוויות, שאינה תלויה במצע ובעלת תפוקה גבוהה המבוססת על אפקט ארכימדס מגנטי.

Abstract

תבניות תאים, המאפשרות שליטה מדויקת במיקום התא, מהוות יתרון ייחודי בחקר התנהגות התא. בפרוטוקול זה מוצגת אסטרטגיית תבנית תאים המבוססת על אפקט ארכימדס מגנטי (Mag-Arch). גישה זו מאפשרת בקרה מדויקת של פיזור התאים ללא שימוש בחומרי דיו או חלקיקי תיוג. על ידי החדרת מגיב פאראמגנטי כדי לשפר את הרגישות המגנטית של מדיום תרבית התא, תאים נדחים על ידי מגנטים ומסדרים את עצמם לתבנית משלימה לערכות המגנטים הממוקמות מתחת למצע המיקרופלואידי.

במאמר זה, נהלים מפורטים עבור דפוסי תאים באמצעות אסטרטגיה מבוססת Mag-Arch מסופקים. מוצעות שיטות לעיצוב סוגי תאים בודדים, כמו גם סוגי תאים מרובים לניסויי תרבית משותפת. בנוסף, ניתנות הוראות מקיפות לייצור התקנים מיקרופלואידים המכילים תעלות לתבניות תאים. השגת תכונה זו באמצעות שיטות מקבילות היא מאתגרת אך ניתן לעשות זאת בצורה פשוטה וחסכונית. שימוש בתבניות תאים מבוססות Mag-Arch מצייד את החוקרים בכלי רב עוצמה למחקר במבחנה .

Introduction

תבניות תאים מתפתחות לטכנולוגיה אינטואיטיבית ורבת עוצמה למחקרי מבחנה ¹. על ידי מניפולציה של מיקומי תאים בלוחות תרבית, הוא מספק פתרונות למגוון ניסויים, כולל נדידת תאים², תרבית משותפת רב-תאית ביומימטית³, הרכבת אורגנואידים⁴, מחקרים ביו-חומריים⁵ ועוד. ברוב המקרים, שיטה ללא דיו וללא תוויות מועדפת לעיצוב תאים מכיוון שהיא מציעה קלות תפעול ויכולת קיום גבוהה של תאים לחקירות הבאות.

אפקט מאג-ארץ' הוא תופעה פיזיקלית שבה עצמים דיאמגנטיים בנוזלים פאראמגנטיים נוטים לנוע לעבר אזורים בעלי שדות מגנטיים חלשים⁶....

Protocol

1. הרכבת ערכות המגנטים

1. הרכיבו את ערכות המגנטים לתבניות פסים.
   1. בחרו מגנטים מלבניים שטוחים, כפי שמתואר באיור 1A. מידות המגנטים המלבניים המשמשים להדגמה זו הן 1.5 מ"מ × 10 מ"מ × 35 מ"מ (עובי × גובה × אורך) (ראה טבלת חומרים). עובי המגנטים קובע את המרווחים בין פסי.......

Discussion

תבנית התאים מבוססת Mag-Arch מספקת פתרון ידידותי למשתמש עבור רוב המעבדות הביו-רפואיות. שיטה זו מתקדמת במקביל לתווים ללא דיו, ללא תוויות, ללא תלות במצע ויכולת תבניות ^8,13 בתפוקה גבוהה. עבור תבנית תאים מסוג מונו, היא מעצבת תאים באופן של צעד אחד. ההליך מסתיים בפשטות במ.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
A2780 ovarian cancer cells	Procell	CL-0013
Cell culture medium (DMEM, high glucose)	Gibco	11995040
Cover slides	Citotest Scientific	80340-3610	For fabricating microfluidics. Dimension: 24 mm × 50 mm
DiD	MedChemExpress (MCE)	HY-D1028	For labeling cells with red fluorescence (Ex: 640 nm)
DiI	MedChemExpress (MCE)	HY-D0083	For labeling cells with orange fluorescence (Ex: 550 nm)
Fetal Bovine Serum (FBS)	Biochannel	BC-SE-FBS07
Gadopentetate dimeglumine (Gd-DTPA)	Beijing Beilu Pharmaceutical	H10860002
Gelatin	Sigma Aldrich	V900863
Glass cell slides	Citotest Scientific	80346-2510	Diameter: 25 mm; thickness: 0.19-0.22 mm
Glass plates	PURESHI hardware store		For fabricating microfluidics. Dimension: 40 mm × 75 mm
Human Umbilical Vein Endothelial Cells (HUVECs)	Servicebio	STCC12103G-1
Neodymium-iron-boron magnets (N52)	Lalaci
Non-toxic glass plate coating (Gel Slick Solution)	Lonza	1049286	For convenience of demolding when fabricating microfluidics
Phosphate Buffered Saline (PBS)	Servicebio	G4200
Plasma cleaner	SANHOPTT	PT-2S
Polydimethylsiloxane (PDMS) kit	DOWSIL	SYLGARD 184 Silicone Elastomer Kit	For fabricating microfluidics
Polytetrafluoroethylene (PFTE) mold	PURESHI hardware store		Customized online, for fabricating microfluidics
Silicon plate	PURESHI hardware store
Smooth Muscle Cells (SMC)	Procell	CL-0517
Ultrasonic cleaner	Sapeen	CSA-02