Name: procedure for the development of multi-depth circular cross-sectional endothelialized microchannels-on-a-chip
Uploaded: 2013-10-21T19:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Procedure for the Development of Multi-depth Circular Cross-sectional Endothelialized Microchannels-on-a-chip at JoVE.com

Denna forskning har delvis stöd av National Science Foundation (NSF 1.227.359), WVU EPSCoR program som finansieras av National Science Foundation (EPS-1.003.907), WVU ADVANCE kontor sponsras av National Science Foundation (1.007.978), och WVU PSCoR, respektive. Den mikrofabrikation arbetet gjordes i WVU delade forskningsresurser (Renrumsutrymmen) och Microfluidic integrativ Cellular Forskning om Chip Laboratory (mikrochip Lab) vid West Virginia University. Den konfokala avbildning gjordes vid WVU mikroskopavbildningssystemet Facility.

Ett. Fotolitografi Tillverkning av fotoresist ledar Mögel Följande protokoll beskriver processen att tillverka mikrokanaler med diametrar mellan 30 till 60 | im. För att få en mikrokanal med en mindre diameter (mindre än 30 ^ m), en enda spinnbeläggning av fotoresist behövs. <ol><li> Överför reflow fotoresist från kylskåp vid 4 ° C till renrummet 24 h före användning och låt den värmas till rumstemperatur. </li><li> Rengör en kiselskiva och grädda den i en timme vid 150 ?...

<html> Ett. Mästare mögel tillverkning En av de designa och vägledande principer för vaskulär morfometri kallas Murrays lag 16, vilket innebär att utdelningen av fartyget diametrar hela nätverket styrs av minimal energi övervägande. Det anges också att kuben av diametrar på en förälder kärl vid en bifurkation är lika med summan av kuberna av diametrarna av dottern fartyg ( <img alt="Ekvation 1" fo:content-width="0.9in" fo:src="/files/ftp_upload/50771/50771eq1.jpg" src="...

Mikrokärl, som en del av cirkulationssystemet, förmedlar växelverkan mellan blod och vävnader, stödja metaboliska aktiviteter, definiera vävnaden mikromiljö, och spelar en avgörande roll i många hälso-och sjukdomstillstånd. Rekapitulation av funktionella mikrokärl in vitro kunde ge en plattform för studier av komplexa vaskulära fenomen. Men konventionell in vitro mikrokärlsbildning analyser, såsom endotelceller analyser cell migration, endotelceller rör analyser bildning och råtta och mus aorta analyser ring, kan inte återskapa in vivo mikrokärl avseende tredimensionella (3D) geometri och kontinuerlig flödeskontroll 1-8. Studier av mikrokärl med djurmodeller och in vivo, till exempel hornhinnan angiogenes analys, chick korioallantoismembranet angiogenes analys och Matrigel plug-analysen, är mer tidskrävande, hög kostnad, utmanande när det gäller observation och kvantifieringar, ochväcka etiska frågeställningar 1, 9-13. Framsteg inom mikrotillverkning och mikrofluidiska teknik chip har möjliggjort en mängd insikter i biomedicinsk vetenskap samtidigt inskränka de höga experimentella kostnader och svårigheter i samband med djur och in vivo studier 14, som lätt och hårt kontrollerade biologiska förhållanden och dynamiska fluidiska miljöer, som inte skulle ha varit möjligt med konventionella makroskala tekniker. Här presenterar vi en metod för att konstruera en endothelialized mikrokanalerna-on-a-chip som efterliknar 3D geometri in vivo mikrokärlen och körs under kontrollerade kontinuerlig perfusion flöde genom att använda en kombination av fotolitografiska omsmältbart fotoresist teknik, mjuk litografi och microfluidics.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Reagent/Material</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reflow Photoresist</td>
			<td>AZ Electronic Materials</td>
			<td>AZP4620</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Developer</td>
			<td>AZ Electronic Materials</td>
			<td>AZ 400K</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PDMS</td>
			<td>Dow Corning Corporation</td>
			<td>Sylgard 184</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MCDB 131 Culture Medium</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>10372-019</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NacBlue Nuclei Staining</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>H1399</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PKH Red Stain</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>MINI26 and PKH26GL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fibronectin</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>PHE0023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Glutamine</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>G7513</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate Buffered Saline</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>14040-133</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEPES Buffered Saline Solution</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>CC-5024</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin/EDTA</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>25300-062</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin Neutralizing Solution</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>CC-5002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PDMS Curing Agent</td>
			<td>Dow Corning Corporation</td>
			<td>Sylgard 184</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primary Human Umbilical Vein Endothelial Cells</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>CC-2517</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>14-501F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diluent C</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>CGLDIL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hoechst33342</td>
			<td>Invitrogen, Molecular Probes</td>
			<td>R37605</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dextran</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>95771</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3.5% Paraformaldehyde</td>
			<td>Electron Microscopy Science</td>
			<td>15710-S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spinner</td>
			<td>Laurell Technologies Corporation</td>
			<td>WS-400BZ-6NPP/LITE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Desiccator</td>
			<td>BelArt Products</td>
			<td>999320237</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inverted Microscope</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>Eclipse Ti</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe Pump System</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>PHD Ultra</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laminar Biosafety Hood</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>1300 Series A2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Planetary Centrifugal Mixer</td>
			<td>Thinky</td>
			<td>ARE-310</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isotemp Oven</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>13-246-516GAQ</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optical Microscope</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>Invertoskop 40C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plasma Cleaner</td>
			<td>Harrick Plasma</td>
			<td>PDC-32G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hotplate</td>
			<td>Barnstead/Thermolyne Cimarec</td>
			<td>SP131635</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser Scanning Confocal Microscope</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>LSM 510</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

procedure for the development of multi-depth circular cross-sectional endothelialized microchannels-on-a-chip

Ansträngningar har fokuserat på att utveckla in vitro-analyser för att studera mikrokärlen eftersom in vivo djurstudier är mer tidskrävande, dyra och observation och kvantifiering är mycket utmanande. Emellertid konventionell in vitro mikrokärlsbildning analyser har begränsningar när de representerar in vivo mikrokärl med avseende på tredimensionella (3D) geometri och tillhandahålla kontinuerlig vätskeflöde. Med en kombination av fotolitografisk omsmältbart fotoresist teknik, mjuk litografi och microfluidicsen, har vi utvecklat en multi-djup cirkulära tvärsnitt endothelialized mikrokanalerna-on-a-chip, som härmar 3D geometri in vivo mikrokärlen och körs under kontrollerad kontinuerlig perfusion flöde. En positiv flödas fotoresist användes för att tillverka ett huvudsakliga gjutformen med en halvcirkulär tvärsektion mikrokanaler. Genom anpassningen och bindning av de två polydimetylsiloxan (PDMS) mikrokanaler replicated från master mögel, en cylindrisk mikrokanaler skapas. Diametrarna hos mikrokanaler kan kontrolleras väl. Dessutom visade primära humana umbilikalven endotelceller (HUVEC) ympade inuti chipet att cellerna fodrade innerytan av mikrokanalerna under kontrollerad perfusion varar under en tidsperiod mellan 4 dagar till 2 veckor.

Vårt tillvägagångssätt att tillverka multi-djup mikrokanaler härmar de komplexa 3D-geometrier av in vivo mikrokärl, där mikrokanalerna har rundade tvärsnitt 15. Dessutom är diametrarna hos förälder förgrenade kanaler och kanalerna dotter lyda cirka Murray lag för att upprätthålla fluidflödet på en erforderlig nivå så att den totala kanalresistansen är låg och flödeshastigheter är mer enhetlig i hela nätverket 16 till 18. De processer och resultat för tillverkning a...

Watch this Scientific Journal Video about Procedure for the Development of Multi-depth Circular Cross-sectional Endothelialized Microchannels-on-a-chip at JoVE.com

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

En microchannels-on-a-chip plattform har utvecklats av en kombination av fotolitografiska omsmältbart fotoresist teknik, mjuk litografi och microfluidics. Den endothelialized mikrokanaler plattformen härmar tredimensionella (3D) geometri in vivo mikrokärl, springer under kontrollerade kontinuerlig perfusion flöde, möjliggör hög kvalitet och i realtid avbildning och kan sökas mikrovaskulära forskning.

Förfarandet för utarbetande av Multi-djup Cirkulär Tvärsnitt Endothelialized mikrokanalerna-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, ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Methods Development for Blood Borne Macrophage Carriage of Nanoformulated Antiretroviral Drugs

Metodutveckling för blodburna Makrofag Transport av Nanoformulated antiretrovirala läkemedel

Nanoformulated drugs can improve pharmacodynamics and bioavailability while serving also to reduce drug toxicities for antiretroviral (ART) medicines. To ...

Procedure for Lung Engineering

Förfarande för Lung Engineering

Lung tissue, including lung cancer and chronic lung diseases such as chronic obstructive pulmonary disease, cumulatively account for some 280,000 deaths ...

Endothelialized Microfluidics for Studying Microvascular Interactions in Hematologic Diseases

Endotelialiserade Mikrofluidik för att studera Mikrovaskulära Interaktioner i hematologiska sjukdomar

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

Methods for Characterizing the Co-development of Biofilm and Habitat Heterogeneity

Metoder för att karakterisera Co-utveckling Biofilm och Habitat Heterogen

Biofilms are surface-attached microbial communities that have complex structures and produce significant spatial heterogeneities. Biofilm development is ...

Solid Lipid Nanoparticles (SLNs) for Intracellular Targeting Applications

Solid Lipid Nanoparticles SLNs for Intracellular Targeting Applications

Solid lipid Nanopartiklar (SLNs) för Intracellulär Targeting Tillämpningar

Nanoparticle-based delivery vehicles have shown great promise for intracellular targeting applications, providing a mechanism to specifically alter ...

Qualitative Characterization of the Aqueous Fraction from Hydrothermal Liquefaction of Algae Using 2D Gas Chromatography with Time-of-flight Mass Spectrometry

Kvalitativ karakterisering av den vattenhaltiga fraktionen från Hydrothermal Förvätskning av Alger Använda 2D gaskromatografi med Time-of-flight-masspektrometri

Two-dimensional gas chromatography coupled with time-of-flight mass spectrometry is a powerful tool for identifying and quantifying chemical components in ...

Development of a Multicellular Three-dimensional Organotypic Model of the Human Intestinal Mucosa Grown Under Microgravity

Utveckling av en multicellulär Tredimensionell Organotypiska modell av det mänskliga tarmslemhinnan odlade under mikrogravitation

Because cells growing in a three-dimensional (3-D) environment have the potential to bridge many gaps of cell cultivation in 2-D environments (e.g., ...

Assembly and Tracking of Microbial Community Development within a Microwell Array Platform

Montering och spårning av mikrobiell gemenskapsutveckling inom en Microwell Array-plattform

The development of microbial communities depends on a combination of complex deterministic and stochastic factors that can dramatically alter the spatial ...

Exploring the Potential of Mesenchymal Stem Cell Sheet on The Development of Hepatocellular Carcinoma In Vivo

Exploring the Potential of Mesenchymal Stem Cell Sheet on The Development of Hepatocellular Carcinoma In Vivo

Utforska potentialen i mesenkymala stamceller ark på utveckling av Hepatocellulär cancer In Vivo

An in vivo animal model that mimics human cancer could have various applications that deliver significant clinical information. The currently used ...

Standard Test Method ASTM D 7998-19 for the Cohesive Strength Development of Wood Adhesives

Standardtestmetod ASTM D 7998-19 för sammanhängande hållfasthetsutveckling av trälim

The properties of cured wood adhesives are difficult to study because of the loss of water and other components to the wood, the influence of wood on the ...