Name: cell squeezing as a robust, microfluidic intracellular delivery platform
Uploaded: 2013-11-07T19:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Cell Squeezing as a Robust, Microfluidic Intracellular Delivery Platform at JoVE.com

우리는 실험 설계와 데이터 분석에 도움이 논의 T. Shatova 감사합니다. G. 파라의 지원과 전문 지식, 기술의 매사 추세 츠 공과 대학에서 코흐 연구소의 핵심 유동 세포 계측법 및 마이크로 기술 연구소의 직원의 인사에 대해 감사의 말을 전한다. 이 작품은 건강 보조금 RC1 EB011187-02, DE013023, DE016516, EB000351의 국립 연구소에 의해 지원되고, 부분적으로 국립 암 연구소 암 센터 지원 (코어)에 의해 P30-CA14051 및 MPP-09Call-랭거-60을 부여했다.

1. 저장 <ol><li> 70 % 에탄올에 저수지, 홀더, O-링과 미세 유체 장치를 저장합니다. 먼지 나 외부 입자에 의해 증발 및 오염을 방지하기 위해 뚜껑이있는 용기 (예를 들어, JAR 또는 비커)를 사용합니다. 셋째로 한 용기 (1), 저수지와 O-링 제 2 용기 (2)의 한 홀더에 장치를 위 (3). </li></ol> 주 : 스토리지 70 % 에탄올의 사용은 불임을 유지하는 것이다. 용액의 성분 만이 에탄올 및 ?...

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설명 된 실험 절차 (칩 설계 및 동작 속도 이외 즉 인자)의 특정 양상은 시스템에 적용되는 세포 유형 및 전달 재료에 따라 최적화 될 필요가있다. 주소에게 실험을 설계 할 때 고려해야 할 가장 일반적인 요소 중 일부를 다음과 토론. 형광 표지 화합물의 배달 신호를 개선하기 위해, 하나는 배경 형광의 원인을 해결하기 위해 필요합니다. 표면 바인딩 및 엔도 시토 시스...

세포의 세포질에 고분자의 배달 치료 및 연구 응용 프로그램에서 중요한 단계입니다. 단백질 전달 임상 3 및 실험실 모두 4 설정에서 세포 기능에 영향을 미치는 유망한 수단 동안 나노 입자 매개 배달, 예를 들어, 유전자 치료 1,2 잠재적 보이고있다. 이러한 작은 분자 약물, 양자 도트 또는 금 나노 입자와 같은 다른 재료는, 5,6 암 치료제 9 추적 세포 내 라벨 7,8, 단일 분자에 이르기까지 다양한 응용 프로그램에 관심이 있습니다. 세포막은 거대 분자에 크게 불 투과성이다. 많은 기존의 기술은 막 중단 또는 세포 내로 전달을 용이하게하는 고분자 나노 입자 10, 11, 리포좀 (12), 또는 화학 물질 수정 (13)를 사용합니다. 이러한 방법에서, 전달 효율 및 세포 생존율 번째의 구조에 종종 의존전자 표적 분자 및 세포 유형. 이러한 방법은 핵산과 같은 구조적으로 균일 한 물질의 전달에 효율적이 될 수 있지만, 종종 단백질 (14, 15) 및 나노 물질 7과 같은 더 구조적으로 다양한 물질의 전달을 위해 아픈 적합합니다. 또한, 이러한 방법의 대부분에 의존하는 엔도 좀의 파괴 메커니즘은 따라서 소포 구조 16에 갇혀 많은 소재를 떠나, 종종 비효율적이다. 마지막으로, 자주 설립 세포 라인과 함께 사용하기 위해 개발 된 방법은 일차 전지에 잘 번역하지 않습니다. 이러한 일렉트로 17,18 및 sonoporation 19 같은 멤브레인 poration 방법은 일부 애플리케이션에서 매력적인 대안이다 있지만, 이들은 낮은 세포 생존율을 일으키는 것으로 알려져 있으며 목표 전달 물질의 전하에 의해 제한 될 수있다. 세포의 빠른 기계적 변형, 배달 미세 유체 접근 방식은, 최근에이 demonstr세포 리 프로그래밍 (20)과 나노 물질 전달 (21)의 맥락에서 현재의 기술에 장점을 ated. 이 방법은 주위의 버퍼에 존재하는 물질의 세포 내 전달을 용이하게 세포막 O를 기계적 파괴에 의존한다. 이 시스템은 이전에 세포 유형에 도전 (예 일차 면역 세포와 줄기 세포) 및 물질 (예 : 항체와 탄소 나노 튜브)에 전위를 가능하게 보여 주었다. 여기서, 대상 고분자의 세포 내 전달을 위해 이러한 장치를 사용하는 일반적인 절차가 설명된다. 그러나, 그것은 이전에보고되지 않은 응용 프로그램에 대해, 우리의 이전에보고 된 설계 가이드 라인 (20)에 설명 된대로 하나의 조건에 대한 간단한 최적화를 수행 할 것을 권장하며이 절차는 대부분의 세포 유형과 전달 물질에 일반화이다. 지금까지, 시스템은 RNA, DNA, 금 나노 입자, 양자점, 탄소 나노 튜브, 단백질의 전달을 위해 성공적으로 사용되어왔다S 및 덱스 트란 중합체 20,21.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="777">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:375px;">Device Holder &#38; Plastic reservoir</td>
			<td style="width:136px;">SQZ Biotechnologies</td>
			<td style="width:149px;">Holder</td>
			<td style="width:117px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">LSRFortessa Analyzer</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Flow cytometry machine used at the Koch Institute Core Facilities</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Microfluidic device</td>
			<td>SQZ Biotechnologies</td>
			<td>Cell Squeeze</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">O-Rings</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>9452K311</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Pressure system to operate device</td>
			<td>SQZ Biotechnologies</td>
			<td>Pressure System</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Tweezers</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Ultrasound bath</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

cell squeezing as a robust, microfluidic intracellular delivery platform

세포의 빠른 기계적인 변형은 고분자 나노 물질의 세포 내 전달을위한 약속, 벡터없는 방법으로 떠오르고있다. 이 기술은 이전에 도전 응용 프로그램을 해결 잠재적 보여 주었다,, 등의 기본 면역 세포, 세포 리 프로그래밍, 탄소 나노 튜브, 양자 도트 배달에 납품 할 수있다. 이 벡터없는 미세 유체 플랫폼은 타겟 재료의 세포질 전달을 용이하게 세포막의 기계적 파괴에 의존한다. 여기서, 우리는 장치의 조립, 세포 준비 및 시스템 운영을 포함하여 이러한 마이크로 유체 장치의 사용의 상세한 방법을 설명합니다. 이 전달 방식은 디바이스 타입 및 이전에보고되지 않은 애플리케이션을위한 작동 조건의 간단한 최적화를 필요로한다. 이 시스템은 전문 버퍼 또는 화학적 변형 / 활용의 단계를 필요로하지 않기 때문에 제공된 지침은 대부분의 세포 유형과 전달 물질에 일반화되어 있습니다. 이 작품은 또한 제공의 장치 성능을 개선하고 막힘, 낮은 전달 효율 및 세포 생존과 관련된 잠재적 인 문제를 문제 촬영하는 방법에 대한 평가.

그림 1은 마이크로 유체 전달 시스템의 개략적 인 설명이 포함되어 있습니다. 2A-B 피규어 찬란 복합 3 kDa의 덱스 트란 (20)의 존재에서 다른 장치의 디자인으로 HeLa 세포 치료의 일반적인 결과를 보여줍니다. 절차가 올바르게 수행 될 경우, 시스템 성능은 디바이스의 종류와 작동 속도에 민감 할 것입니다. 따라서, 하나는 좀 더 복잡한 실험을 진행하기 전에 주어진 ...

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Cell Squeezing as a Robust, Microfluidic Intracellular Delivery Platform

세포의 빠른 기계적인 변형은 고분자 나노 물질의 세포 내 전달을위한 약속, 벡터없는 방법으로 떠오르고있다. 이 프로토콜은 다양한 애플리케이션을 위해 시스템을 사용하는 방법에 대한 자세한 정보를 제공.

강력한, 미세 유체 세포 내 전달 플랫폼으로 휴대 뒤쪽에서

Rapid mechanical deformation of cells has emerged as a promising, vector-free method for intracellular delivery of macromolecules and nanomaterials. This ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Alginate Microcapsule as a 3D Platform for Propagation and Differentiation of Human Embryonic Stem Cells (hESC) to Different Lineages

Alginate Microcapsule as a 3D Platform for Propagation and Differentiation of Human Embryonic Stem Cells hESC to Different Lineages

다른 Lineages로 인간 배아 줄기 세포 (hESC)의 전파 및 차별 화를위한 3D 플랫폼으로서 알긴산의 Microcapsule

Human embryonic stem cells (hESC) are emerging as an attractive alternative source for cell replacement therapy since they can be expanded in culture ...

연구

생체공학

High-throughput Protein Expression Generator Using a Microfluidic Platform

마이크로 유체 플랫폼을 사용하여 높은 처리량 단백질 표현 생성기

Rapidly increasing fields, such as systems biology, require the development and implementation of new technologies, enabling high-throughput and ...

Manufacturing Of Robust Natural Fiber Preforms Utilizing Bacterial Cellulose as Binder

바인더로 박테리아 셀룰로오스를 활용하여 강력한 천연 섬유 프리폼 제조

A novel method of manufacturing rigid and robust natural fiber preforms is presented here. This method is based on a papermaking process, whereby loose ...

The Multi-organ Chip - A Microfluidic Platform for Long-term Multi-tissue Coculture

멀티 장기 칩 - 장기 멀티 조직 공 배양을위한 미세 유체 플랫폼

The ever growing amount of new substances released onto the market and the limited predictability of current in vitro test systems has led to a high need ...

A Microfluidic Platform for High-throughput Single-cell Isolation and Culture

높은 처리량 단일 세포의 분리 및 문화를위한 미세 유체 플랫폼

Studying the heterogeneity of single cells is crucial for many biological questions, but is technically difficult. Thus, there is a need for a simple, yet ...

Microfluidic Platform with Multiplexed Electronic Detection for Spatial Tracking of Particles

입자의 공간 추적을위한 멀티 플렉스 전자 감지와 미세 유체 플랫폼

Microfluidic processing of biological samples typically involves differential manipulations of suspended particles under various force fields in order to ...

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2 층 미세 플랫폼에서 애기 모종의 루트 머리 형태를 이미징

Root hairs increase root surface area for better water uptake and nutrient absorption by the plant. Because they are small in size and often obscured by ...

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In the last decade, microfluidic techniques have been applied to study small animals, including the nematode Caenorhabditis elegans, and have proved ...

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The limitations of cell-based synthetic biology are becoming increasingly apparent as researchers aim to develop larger and more complex synthetic genetic ...