Name: a multi-compartment cns neuron-glia co-culture microfluidic platform
Uploaded: 2009-09-10T16:30:00
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Diese Arbeit wurde von den National Institutes of Health / National Institute of Mental Health (NIH / NIMH) gewähren # 1R21MH085267 unterstützt.

Teil 1: Vorbereiten eines Master-Form für mehrere Brandabschnitte Neuron Co-Kultur Bauelementherstellung <ol><li> Erster Schritt zum PMMA Master herzustellen ist bis 3,5 mm tief Fächer zu machen. Ein soma Fach und sechs Axon / Glia Fächer sind auf einem PMMA-Block mit einem Mikro-Fräsmaschine (MDX-40, Roland oder andere CNC-Fräsmaschine) definiert. PMMA-Master ist dann in Isopropylalkohol für 10 Minuten, um Ablagerungen zu entfernen beschallt. </li><li> Arrays von 2,5 um Höhenrücken Strukturen sind auf einem 5...

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	<li>Sherman, D. L., Brophy, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+axon+ensheathment+and+myelin+growth.">Mechanisms of axon ensheathment and myelin growth.</a> Nature Reviews. 6, 683-690 (2005).</li><li>Xia, Y., Whitesides, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Soft+Lithography.">Soft Lithography.</a> Angew. Chem. 37, 550-575 (1998).</li><li>Taylor, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+culture+platform+for+neuroscience+research.">Microfluidic culture platform for neuroscience research.</a> Nature Methods. 2, 599-605 (2005).</li><li>Li, J., Baud, O., Vartanian, T., Volpe, J. J., Rosenberg, P. A., A, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Peroxynitrite+generated+by+inducible+nitric+oxide+synthase+and+NADPH+oxidase+mediates+microglial+toxicity+to+oligodendrocytes.">Peroxynitrite generated by inducible nitric oxide synthase and NADPH oxidase mediates microglial toxicity to oligodendrocytes.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 102, 9936-9941 (2005).</li></ol>

Wir haben eine multi-Fach Co-Kultur-Plattform für das Studium Säuger-ZNS Axon-Glia-Interaktionen entwickelt. ZNS Axone wurden erfolgreich von neuronalen Zellkörpern / Dendriten isoliert und Oligodendrozyten wurden erfolgreich im Inneren des Gerätes co-kultiviert. Neuron Dichte kann von Anwendungen verändert werden, sondern zu niedrige oder zu hohe Konzentration kann dazu führen, Zellen zu sterben. Auch ist es wichtig, nur die Hälfte von Nährmedien, so dass die Zellen oder axonalen Schicht auf dem Substrat nicht ...

a multi-compartment cns neuron-glia co-culture microfluidic platform

Wir präsentieren ein neuartiges Multi-Kompartiment-Neuron Co-Kultur Mikrosystem-Plattform für in-vitro-ZNS-Axon-Glia-Interaktionen Forschung, leiten kann bis zu sechs unabhängigen Experimenten parallel zur höheren Durchsatz. Wir entwickelten ein neues Herstellungsverfahren für Mikrofluidik-Geräte, die sowohl Mikro-und Makroebene Strukturen innerhalb des gleichen Geräts über einen einzigen Soft-Lithographie-Prozess zu schaffen, damit Massenfertigung mit guter Reproduzierbarkeit. Die Multi-Kompartiment-mikrofluidischen Co-Kultur-Plattform besteht aus einem Soma Fach für Neuronen und sechs Axon / Glia Fächer für Oligodendrozyten (OLS) zusammen. Die Soma-Fach und Axon / Glia Kammern sind durch Anordnungen von angeschlossenen Axon-Führung Mikrokanäle, die als physische Barrieren zu neuronalen Soma in Soma Fach beschränken, während gleichzeitig Axone in Axon / Glia Fächer wachsen. OLs in Axon / Glia Fächer geladen werden können nur interagieren mit Axonen, aber nicht mit neuronalen Soma oder Dendriten, so dass lokalisierte Axon-Glia-Interaktion Studien. Die Mikrokanäle ebenfalls aktiviert fluidische Trennung zwischen Fächern, so dass sechs unabhängige Experimente auf einem einzigen Gerät für höheren Durchsatz durchgeführt werden. Soft-Lithographie mit Poly (dimethylsiloxan) (PDMS) ist eine häufig verwendete Technik in der biomedizinischen Bauelemente. Reservoirs auf diesen Geräten werden üblicherweise durch manuelles Stanzen definiert. Obwohl einfach, schlechte Ausrichtung und zeitaufwendig Natur des Prozesses macht diesen Prozess nicht geeignet, wenn eine große Anzahl von Stauseen immer wieder geschaffen werden müssen. Die neu entwickelte Methode nicht erforderlich manuelles Stanzen von Stauseen, die Überwindung dieser Beschränkungen. Erste, sieben Stauseen (Tiefe: 3,5 mm) wurden auf einem Poly (Methylmethacrylat) (PMMA)-Block mit einem Mikro-Fräsmaschine hergestellt. Dann wurden Arrays von Grat Mikrostrukturen auf einem Glassubstrat hergestellt, heißgeprägtem gegen den PMMA-Block, um Mikrokanäle, dass die Soma und Axon / Glia Fächer verbinden zu definieren. Dieser Prozess führte in Makro-Reservoirs (3,5 mm) und Mikro-Maßstab Kanäle (2,5 um) innerhalb eines einzigen PMMA Master übereinstimmen. Ein PDMS Replikat, das als eine Form Meister serviert wurde unter Verwendung von Soft-Lithographie und die endgültige PDMS Gerät wurde von diesem Master repliziert. Primäre Neuronen aus E16-18 Ratten wurden auf die Soma-Fach geladen und kultiviert für zwei Wochen. Nach einer Woche der Zellkultur, überquerte Axone Mikrokanäle und bildete axonalen nur Netzwerk-Layer innerhalb Axon / Glia Fächern. Axone wuchsen gleichmäßig über sechs Axon / Glia Fächer und OLS aus P1-2 Ratten wurden Axon / Glia Fächern an 14 Tagen in vitro für Co-Kultur hinzugefügt.

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A Multi-compartment CNS Neuron-glia Co-culture Microfluidic Platform

Wir entwickelten eine neuartige Multi-Kompartiment-Neuron Co-Kultur Mikrosystem-Plattform für in-vitro-ZNS-Axon-Glia-Interaktionen Forschung. Die Plattform ist in der Lage die Durchführung von bis zu sechs unabhängigen Experimenten parallel und wurde unter Verwendung eines neu entwickelten Makro / micro hybrid Herstellungsverfahren.

Ein Multi-Kompartiment-ZNS-Neuron-Glia-Co-Kultur mikrofluidischen Plattform

We present a novel multi-compartment neuron co-culture microsystem platform for in vitro CNS axon-glia interaction research, capable of conducting up to ...

Research

JoVE Journal

Biology

Dissection of Larval CNS in Drosophila Melanogaster

Dissection der Larven ZNS von Drosophila melanogaster

The central nervous system (CNS) of Drosophila larvae is complex and poorly understood.  One way to investigate the CNS is to use immunohistochemistry to ...

Forschung

Biologie

A Gradient-generating Microfluidic Device for Cell Biology

Ein Gradient-Erzeugung Mikrofluidikvorrichtung für Zellbiologie

 The fabrication and operation of a gradient-generating microfluidic device for studying cellular behavior is described.  A microfluidic platform is an ...

Cell Capture Using a Microfluidic Device

Zell-Capture mit einer mikrofluidischen Vorrichtung

A Neuronal and Astrocyte Co-Culture Assay for High Content Analysis of Neurotoxicity

Eine Neuronale und Astrocyte Co-Kultur-Assay für High Content Analyse der Neurotoxizität

High Content Analysis (HCA) assays combine cells and detection reagents with automated imaging and powerful image analysis algorithms, allowing ...

The Microfluidic Probe: Operation and Use for Localized Surface Processing

Die Mikrofluidik-Probe: Betrieb und Nutzung für lokalisierte Oberflächenbearbeitung

Microfluidic devices allow assays to be performed using minute amounts of sample and have recently been used to control the microenvironment of cells. ...

Platelet Adhesion and Aggregation Under Flow using Microfluidic Flow Cells

Adhäsion und Aggregation unter Fluss mit Mikrofluidik-Flow-Cells

Platelet aggregation occurs in response to vascular injury where the extracellular matrix below the endothelium has been exposed. The platelet adhesion ...

Microfluidic Co-culture of Epithelial Cells and Bacteria for Investigating Soluble Signal-mediated Interactions

Mikrofluidik-Co-Kultur von Epithelzellen und Bakterien für die Untersuchung Löslich Signal-vermittelte Wechselwirkungen

The human gastrointestinal (GI) tract is a unique environment in which intestinal epithelial cells and non-pathogenic (commensal) bacteria coexist. It has ...

A Microfluidic Device for Quantifying Bacterial Chemotaxis in Stable Concentration Gradients

Einer mikrofluidischen Vorrichtung zur Quantifizierung von bakteriellen Chemotaxis in Stable Konzentrationsgradienten

Chemotaxis allows bacteria to approach sources of attractant chemicals or to avoid sources of repellent chemicals. Bacteria constantly monitor the ...

Modified ES / OP9 Co-Culture Protocol Provides Enhanced Characterization of Hematopoietic Progeny

Geändert ES / OP9 Co-Kultur-Protokoll bietet eine verbesserte Charakterisierung von hämatopoetischen Progeny

The in vitro differentiation of ES cells towards a hematopoietic cell fate is useful when studying cell populations that are difficult to access in vivo ...

Endothelial Cell Co-culture Mediates Maturation of Human Embryonic Stem Cell to Pancreatic Insulin Producing Cells in a Directed Differentiation Approach

Endothelial Cell Co-Kultur Vermittelt Reifung von humanen embryonalen Stammzellen zu Pankreas-Insulin-produzierenden Zellen in einer gerichteten Differenzierung Ansatz

Embryonic stem cells (ESC) have two main characteristics: they can be indefinitely propagated in vitro in an undifferentiated state and they are ...