Name: endothelialized microfluidics for studying microvascular interactions in hematologic diseases
Uploaded: 2012-06-22T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Endothelialized Microfluidics for Studying Microvascular Interactions in Hematologic Diseases at JoVE.com

אנו מודים ט האנט, מ &#39;רוזנבליט, ואת מעבדת לאם על עצתם דיונים מועילים. אנו מכירים את התמיכה של ג &#39;ספינר המכון אלקטרוניקה ננוטכנולוגיה במכון הטכנולוגי של ג&#39;ורג&#39;יה. תמיכה כספית עבור עבודה זו ניתן על ידי מענק NIH-K08 HL093360, הפרס REAC קליפורניה בסן פרנסיסקו, פיתוח Nanomedicine NIH מרכז פרס PN2EY018244, ומימון מהמרכז לביולוגיה תא האנדותל של בריאות לילדים של אטלנטה.

1. ייצור של Microdevice האנדותל <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צור photomask ידי הגשת עיצוב בסיוע מחשב (CAD) ציור של המכשיר microfluidic לספק המסכה בחוץ. מסכת שימוש הורכבה שכבת כרום על כוס לימון סודה. במקרה זה רוחב הערוץ microfluidic היה 30 מיקרומטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl...

<ol>
	<li>Mezzano, D., Quiroga, T., Pereira, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Level+of+Laboratory+Testing+Required+for+Diagnosis+or+Exclusion+of+a+Platelet+Function+Disorder+Using+Platelet+Aggregation+and+Secretion+Assays.">The Level of Laboratory Testing Required for Diagnosis or Exclusion of a Platelet Function Disorder Using Platelet Aggregation and Secretion Assays.</a> Semin. Thromb. Hemost. 35, 242-254 (2009).</li><li>Young, E. W. K., Beebe, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fundamentals+of+microfluidic+cell+culture+in+controlled+microenvironments.">Fundamentals of microfluidic cell culture in controlled microenvironments.</a> Chemical Society Reviews. 39, 1036-1048 (2010).</li><li>Young, E. W. K., Simmons, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Macro-+microscale+fluid+flow+systems+for+endothelial+cell+biology.">Macro- microscale fluid flow systems for endothelial cell biology.</a> Lab on a Chip. 10, 143-160 (2010).</li><li>Higgins, J. M., Eddington, D. T., Bhatia, S. N., Mahadevan, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sickle+cell+vasoocclusion+and+rescue+in+a+microfluidic+device.">Sickle cell vasoocclusion and rescue in a microfluidic device.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 104, 20496-20500 (2007).</li><li>Rosano, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+physiologically+realistic+in+vitro+model+of+microvascular+networks.">A physiologically realistic in vitro model of microvascular networks.</a> Biomedical Microdevices. 11, 1051-1057 (2009).</li><li>Meer, A. D. v. a. n. d. e. r., Poot, A. A., Duits, M. H. G., Feijen, J., Vermes, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+Technology+in+Vascular+Research.">Microfluidic Technology in Vascular Research.</a> Journal of Biomedicine and Biotechnology. 2009, (2009).</li><li>Karunarathne, W., Ku, C. -. J., Spence, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+dual+nature+of+extracellular+ATP+as+a+concentration-dependent+platelet+P2X1+agonist+and+antagonist.">The dual nature of extracellular ATP as a concentration-dependent platelet P2X1 agonist and antagonist.</a> Integrative Biology. 1, 655-663 (2009).</li><li>Kotz, K. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+microfluidics+for+neutrophil+genomics+and+proteomics.">Clinical microfluidics for neutrophil genomics and proteomics.</a> Nat. Med. 16, 1042-1047 (2010).</li><li>Rosenbluth, M. J., Lam, W. A., Fletcher, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analyzing+cell+mechanics+in+hematologic+diseases+with+microfluidic+biophysical+flow+cytometry.">Analyzing cell mechanics in hematologic diseases with microfluidic biophysical flow cytometry.</a> Lab on a Chip. 8, 1062-1070 (2008).</li><li>Shelby, J. P., White, J., Ganesan, K., Rathod, P. K., Chiu, D. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+microfluidic+model+for+single-cell+capillary+obstruction+by+Plasmodium+falciparum-infected+erythrocytes.">A microfluidic model for single-cell capillary obstruction by Plasmodium falciparum-infected erythrocytes.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 100, 14618-14622 (1073).</li><li>Borenstein, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+endothelialized+microvascular+networks+with+circular+cross-sections+in+a+tissue+culture+substrate.">Functional endothelialized microvascular networks with circular cross-sections in a tissue culture substrate.</a> Biomedical Microdevices. 12, 71-79 (2010).</li><li>Nesbitt, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+shear+gradient-dependent+platelet+aggregation+mechanism+drives+thrombus+formation.">A shear gradient-dependent platelet aggregation mechanism drives thrombus formation.</a> Nat. Med. 15, 665-673 (2009).</li><li>Prabhakarpandian, B., Shen, M. -. C., Pant, K., Kiani, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+devices+for+modeling+cell-cell+and+particle-cell+interactions+in+the+microvasculature.">Microfluidic devices for modeling cell-cell and particle-cell interactions in the microvasculature.</a> Microvascular Research. 82, 210-220 (2011).</li><li>Tsai, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+modeling+of+the+microvascular+occlusion+and+thrombosis+that+occur+in+hematologic+diseases+using+microfluidic+technology.">In vitro modeling of the microvascular occlusion and thrombosis that occur in hematologic diseases using microfluidic technology.</a> The Journal of Clinical Investigation. , (2011).</li><li>Green, D. A., Murphy, W. G., Uttley, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Haemolytic+uraemic+syndrome:+prognostic+factors.">Haemolytic uraemic syndrome: prognostic factors.</a> Clinical &#38; Laboratory Haematology. 22, 11-14 (2000).</li></ol>

מערכת microdevice endothelialized שלנו הוא המתאים ביותר בעת שימוש בשילוב עם בניסויים vivo, ואת הגישה הרדוקציוניסטית שלה עשוי לעזור להבהיר את המנגנונים Biophysical של תהליכים המטולוגיות כי הם נצפו בבני אדם ומודלים של בעלי חיים. יתר על כן, המערכת שלנו אינה ללא מגבלות. למשל, ערוצי microflui...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם מגיב </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגי </td><td> תגובות </td></tr><tr><td> נקודת בוטה מחט </td><td> אישור בינלאומי </td><td> 920050-TE </td><td> Precision TE מחט מד 20 X 1/2 &quot;, ורוד </td></tr><tr><td> dextran </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 31392 </td><td></td></tr><tr><td> Fibronectin </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> F0895 </td><td></td></tr><tr><td> חור אגרופן (מלחציים PIN) </td><td> חידושים טכניים </td><td></td><td></td></tr><tr><td> אדם חבל הטבור בתאי האנדותל (HUVECs) </td><td> Lonza </td><td> CC-2519 </td><td></td></tr><tr><td> פלזמה נקי </td><td> פלסמה </td><td> PDC-326 </td><td></td></tr><tr><td>Polydimethylsiloxane (PDMS) </td><td> פישר סיינטיפיק </td><td> NC9285739 </td><td> Sylgard 184 אלסטומר סיליקון KIT </td></tr><tr><td> Sigmacote </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> SL2 </td><td></td></tr><tr><td> SU-8 2025 </td><td> Microchem </td><td> Y111069 </td><td></td></tr><tr><td> SU-8 Developer </td><td> Microchem </td><td> Y020100 </td><td></td></tr><tr><td> מזרק משאבה </td><td> הרווארד Apparatus </td><td> 70-3008 </td><td> PHD-ULTRA </td></tr><tr><td> צינורות (גדול) </td><td> קולמן בן הזוג מכשיר החברה </td><td> 06418-02 </td><td> Tygonreg צינורות microbore, .020 &quot;מזהה x 0.060&quot; OD </td></tr><tr><td> צינורות (קטן) </td><td> קולמן בן הזוג מכשיר החברה </td><td> 06417-11 </td><td> צינורות PTFE microbore, .012 &quot;מזהה x 0.030&quot; OD </td></tr></tbody></table>

endothelialized microfluidics for studying microvascular interactions in hematologic diseases

ההתקדמות טכניקות microfabrication אפשרו את הייצור של מערכות microfluidic זולים לשעתקו לעריכת ניסויים ביולוגיים ביוכימיים ב 1,2 מיקרו nanoscales. בנוסף, מיקרופלואידיקה יש גם שימש במיוחד כדי לנתח באופן כמותי תהליכים המטולוגיות ואת כלי הדם, בגלל היכולת שלהם לשלוט בקלות על הסביבה fluidic דינמית תנאים ביולוגיים 3-6. לפיכך, החוקרים השתמשו ולאחרונה מערכות microfluidic ללמוד deformability תא דם, תא צבירה הדם, זרימת הדם כלי הדם, ודם תא האנדותל אינטראקציות סלולריים 6-13. עם זאת, מערכות אלו microfluidic גם לא כלל לתאי אנדותל בתרבית או היו גדולים יותר רלוונטי sizescale תהליכים פתולוגיים כלי הדם. פלטפורמת microfluidic עם לתאי אנדותל בתרבית במדויק משחזר את הסלולרי, פיזית, hemodynבסביבה של amic microcirculation נדרש כדי לקדם את ההבנה שלנו של פתופיזיולוגיה biophysical הבסיסית של מחלות המטולוגיות הקשורות microvasculature. כאן אנו מדווחים על שיטה ליצור &quot;endothelialized&quot; במודל חוץ גופית של microvasculature, תוך שימוש פשוט, תהליך אחד microfabrication המסכה יחד עם טכניקות סטנדרטיות אנדותל התרבות תאים, ללמוד פתולוגיים אינטראקציות כלי הדם Biophysical המתרחשים במחלות המטולוגיות. זה &quot;microvasculature על שבב&quot; מספק חוקר assay חזקים כי שולט היטב ביולוגית, כמו גם התנאים Biophysical ומתופעל באמצעות משאבת מזרק סטנדרטי brightfield / מיקרוסקופ פלואורסצנטי. פרמטרים כגון המודינמים תנאי microcirculatory, סוג תא האנדותל, תא דם מסוג (ים) וריכוז (ים), תרופות מעכבות / ריכוז וכו &#39;, יכולים להיות לשלוט בקלות. ככזה, microsystem שלנו מספקשיטה כמותית לחקור תהליכי מחלה שבה זרימת כלי הדם נפגעת בשל שינויים הידבקות התא, צבירה, לבין deformability, יכולת זמינה עם מבחני הקיימים.

Watch this Scientific Journal Video about Endothelialized Microfluidics for Studying Microvascular Interactions in Hematologic Diseases at JoVE.com

Endothelialized Microfluidics for Studying Microvascular Interactions in Hematologic Diseases

שיטת לתרבות monolayer תא האנדותל לאורך כל פני השטח הפנימי של המכשיר 3D microfluidic עם כלי הדם בגודל הערוצים (&lt;30 מיקרומטר) מתואר. זה<em&gt; במבחנה</em&gt; מודל microvasculature מאפשר לימוד אינטראקציות Biophysical בין כדוריות הדם, תאים אנדותל, וגורמים מסיסים מחלות המטולוגיות.

מיקרופלואידיקה Endothelialized לחקר אינטראקציות כלי הדם במחלות המטולוגיות

Advances in  microfabrication techniques have enabled the production of inexpensive and  reproducible microfluidic systems for conducting biological and ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Microfluidic Mixers for Studying Protein Folding

מערבלים microfluidic ללימוד קיפול חלבונים

The process by which a protein folds into its native conformation is highly relevant to biology and human health yet still poorly understood. One reason ...

Determination of the Transport Rate of Xenobiotics and Nanomaterials Across the Placenta using the ex vivo Human Placental Perfusion Model

Determination of the Transport Rate of Xenobiotics and Nanomaterials Across the Placenta using the ex vivo Human Placental Perfusion Model

קביעת תעריף הובלת xenobiotics ו ננו מעבר לשליה באמצעות<em&gt; לשעבר vivo</em&gt; דגם זלוף שליה אנושי

Decades ago the human placenta was thought to be an impenetrable barrier between mother and unborn child. However, the discovery of thalidomide-induced ...

Procedure for the Development of Multi-depth Circular Cross-sectional Endothelialized Microchannels-on-a-chip

הליך הפיתוח של Multi-עגול עומק חתך Endothelialized microchannels-on-a-chip

Efforts have been focused on developing in vitro assays for the study of microvessels because in vivo animal studies are more time-consuming, expensive, ...

Using Microfluidics Chips for Live Imaging and Study of Injury Responses in Drosophila Larvae

Using Microfluidics Chips for Live Imaging and Study of Injury Responses in Drosophila Larvae

באמצעות שבבי מיקרופלואידיקה עבור הדמית חיה וחקר תגובות פגיעה ב<em&gt; דרוזופילה</em&gt; זחלים

Live imaging is an important technique for studying cell biological processes, however this can be challenging in live animals. The translucent cuticle of ...

The Submerged Printing of Cells onto a Modified Surface Using a Continuous Flow Microspotter

הדפסה השקועה של תאים על גבי משטח שונה באמצעות זרימת Microspotter רציפה

The printing of cells for microarray applications possesses significant challenges including the problem of maintaining physiologically relevant cell ...

Sandwich-like Microenvironments to Harness Cell/Material Interactions

כמו כריך microenvironments לרתום ניידים / חומרי אינטראקציות

Cell culture has been traditionally carried out on bi-dimensional (2D) substrates where cells adhere using ventral receptors to the biomaterial surface. ...

Studying the Stoichiometry of Epidermal Growth Factor Receptor in Intact Cells using Correlative Microscopy

לומד את ההרכב של עוריות Growth Factor Receptor בתאים השלמים באמצעות מתאם מיקרוסקופית

This protocol describes the labeling of epidermal growth factor receptor (EGFR) on COS7 fibroblast cells, and subsequent correlative fluorescence ...

Multicolor Fluorescence Detection for Droplet Microfluidics Using Optical Fibers

ססגוניות קרינת איתור עבור מיקרופלואידיקה אגל באמצעות סיבים אופטיים

Fluorescence assays are the most common readouts used in droplet microfluidics due to their bright signals and fast time response. Applications such as ...

Interfacing Microfluidics with Microelectrode Arrays for Studying Neuronal Communication and Axonal Signal Propagation

התממשקות מיקרופלואידיקה עם מערכים Microelectrode ללמוד תקשורת עצביים והתפשטות אות עצב

Microelectrode arrays (MEAs) are widely used to study neuronal function in vitro. These devices allow concurrent non-invasive recording/stimulation of ...

Human Neural Organoids for Studying Brain Cancer and Neurodegenerative Diseases

ארגונית עצבית אנושית לחקר סרטן המוח ומחלות ניווניות

The lack of relevant in vitro neural models is an important obstacle on medical progress for neuropathologies. Establishment of relevant cellular models ...