Name: electric-field-induced neural precursor cell differentiation in microfluidic devices
Uploaded: 2021-04-14T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Electric-Field-Induced Neural Precursor Cell Differentiation in Microfluidic Devices at JoVE.com

Yazarlar, Fare sinir sapı ve progenitör hücrelerin (mNPC' ler) sağlanmasındaki yardımı için Academia Sinica Biyomedikal Bilimler Enstitüsü'nden Profesör Tang K. Tang'a teşekkür ediyor. Yazarlar ayrıca Profesör Tang K. Tang ve Bayan Ying-Shan Lee'ye MNPC'lerin farklılaşması konusundaki değerli tartışmaları için teşekkür ediyor.

1. MOE çipinin tasarımı ve imalatı
<ol><li>Tek tek polimetil methakril (PMMA) katmanları ve çift taraflı bant için uygun yazılımı kullanarak desenlerçizin(Şekil 1A, Malzeme Tablosu ). Hem PMMA levhalarını hem de çift taraflı bandı CO2 lazer makine katibi (Şekil 1B)ile kesin.<ol>
<li>CO2 lazer katipini aç ve kişisel bir bilgisayara bağla. Yazılımı kullanarak tasarlanmış desen dosyasını açın.<...

<ol>
	<li>Chang, H. F., Lee, Y. S., Tang, T. K., Cheng, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulsed+DC+electric+field-induced+differentiation+of+cortical+neural+precursor+cells.">Pulsed DC electric field-induced differentiation of cortical neural precursor cells.</a> PLoS One. 11 (6), e0158133 (2016).</li><li>Li, S., Li, H., Wang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orientation+of+spiral+ganglion+neurite+extension+in+electrical+fields+of+charge-balanced+biphasic+pulses+and+direct+current+in+vitro.">Orientation of spiral ganglion neurite extension in electrical fields of charge-balanced biphasic pulses and direct current in vitro.</a> Hearing research. 267 (1-2), 111-118 (2010).</li><li>Rajnicek, A. M., Robinson, K. R., McCaig, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+direction+of+neurite+growth+in+a+weak+DC+electric+field+depends+on+the+substratum:+contributions+of+adhesivity+and+net+surface+charge.">The direction of neurite growth in a weak DC electric field depends on the substratum: contributions of adhesivity and net surface charge.</a> Developmental biology. 203 (2), 412-423 (1998).</li><li>Kim, Y. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+regulation+of+proliferation+and+differentiation+in+neural+precursor+cells+by+the+Jak+pathway.">Differential regulation of proliferation and differentiation in neural precursor cells by the Jak pathway.</a> Stem Cells. 28 (10), 1816-1828 (2010).</li><li>Cunha, F., Rajnicek, A. M., McCaig, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+stimulation+directs+migration,+enhances+and+orients+cell+division+and+upregulates+the+chemokine+receptors+CXCR4+and+CXCR2+in+endothelial+cells.">Electrical stimulation directs migration, enhances and orients cell division and upregulates the chemokine receptors CXCR4 and CXCR2 in endothelial cells.</a> Journal of Vascular Research. 56 (1), 39-53 (2019).</li><li>Chang, H. F., Cheng, H. T., Chen, H. Y., Yeung, W. K., Cheng, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Doxycycline+inhibits+electric+field-induced+migration+of+non-small+cell+lung+cancer+(NSCLC)+cells.">Doxycycline inhibits electric field-induced migration of non-small cell lung cancer (NSCLC) cells.</a> Scientific Reports. 9 (1), 8094 (2019).</li><li>Tsai, H. F., Peng, S. W., Wu, C. Y., Chang, H. F., Cheng, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrotaxis+of+oral+squamous+cell+carcinoma+cells+in+a+multiple-electric-field+chip+with+uniform+flow+field.">Electrotaxis of oral squamous cell carcinoma cells in a multiple-electric-field chip with uniform flow field.</a> Biomicrofluidics. 6 (3), 34116 (2012).</li><li>Huang, C. W., Cheng, J. Y., Yen, M. H., Young, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrotaxis+of+lung+cancer+cells+in+a+multiple-electric-field+chip.">Electrotaxis of lung cancer cells in a multiple-electric-field chip.</a> Biosensors and Bioelectronics. 24 (12), 3510-3516 (2009).</li><li>Jing, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Study+of+electrical+stimulation+with+different+electric-field+intensities+in+the+regulation+of+the+differentiation+of+PC12+cells.">Study of electrical stimulation with different electric-field intensities in the regulation of the differentiation of PC12 cells.</a> American Chemical Society Chemical Neuroscience. 10 (1), 348-357 (2019).</li><li>Guo, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-powered+electrical+stimulation+for+enhancing+neural+differentiation+of+mesenchymal+stem+cells+on+graphene-poly(3,4-ethylenedioxythiophene)+hybrid+microfibers.">Self-powered electrical stimulation for enhancing neural differentiation of mesenchymal stem cells on graphene-poly(3,4-ethylenedioxythiophene) hybrid microfibers.</a> American Chemical Society Nano. 10 (5), 5086-5095 (2016).</li><li>Manabe, M., Mie, M., Yanagida, Y., Aizawa, M., Kobatake, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combined+effect+of+electrical+stimulation+and+cisplatin+in+HeLa+cell+death.">Combined effect of electrical stimulation and cisplatin in HeLa cell death.</a> Biotechnology and Bioengineering. 86 (6), 661-666 (2004).</li><li>Liu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protective+effect+of+moderate+exogenous+electric+field+stimulation+on+activating+netrin-1/DCC+expression+against+mechanical+stretch-induced+injury+in+spinal+cord+neurons.">Protective effect of moderate exogenous electric field stimulation on activating netrin-1/DCC expression against mechanical stretch-induced injury in spinal cord neurons.</a> Neurotoxicity Research. 34 (2), 285-294 (2018).</li><li>Haan, N., Song, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Therapeutic+application+of+electric+fields+in+the+injured+nervous+system.">Therapeutic application of electric fields in the injured nervous system.</a> Advances in Wound Care. 3 (2), 156-165 (2014).</li><li>Ariza, C. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+electric+fields+on+hippocampal+neural+progenitor+cells.">The influence of electric fields on hippocampal neural progenitor cells.</a> Stem Cell Reviews and Reports. 6 (4), 585-600 (2010).</li><li>Huang, C. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene+expression+of+human+lung+cancer+cell+line+CL1-5+in+response+to+a+direct+current+electric+field.">Gene expression of human lung cancer cell line CL1-5 in response to a direct current electric field.</a> PLoS One. 6 (10), e25928 (2011).</li><li>Sun, Y. S., Peng, S. W., Lin, K. H., Cheng, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrotaxis+of+lung+cancer+cells+in+ordered+three-dimensional+scaffolds.">Electrotaxis of lung cancer cells in ordered three-dimensional scaffolds.</a> Biomicrofluidics. 6 (1), 14102-14114 (2012).</li><li>Hou, H. S., Chang, H. F., Cheng, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrotaxis+studies+of+lung+cancer+cells+using+a+multichannel+dual-electric-field+microfluidic+chip.">Electrotaxis studies of lung cancer cells using a multichannel dual-electric-field microfluidic chip.</a> Journal of Visualized Experiments. 106, e53340 (2015).</li><li>Cheng, J. Y., Yen, M. H., Hsu, W. C., Jhang, J. H., Young, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ITO+patterning+by+a+low+power+Q-switched+green+laser+and+its+use+in+the+fabrication+of+a+transparent+flow+meter.">ITO patterning by a low power Q-switched green laser and its use in the fabrication of a transparent flow meter.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 17 (11), 2316-2323 (2007).</li><li>Cheng, J. Y., Yen, M. H., Kuo, C. T., Young, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+transparent+cell-culture+microchamber+with+a+variably+controlled+concentration+gradient+generator+and+flow+field+rectifier.">A transparent cell-culture microchamber with a variably controlled concentration gradient generator and flow field rectifier.</a> Biomicrofluidics. 2 (2), 24105 (2008).</li><li>Fuhr, G., Shirley, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+handling+and+characterization+using+micron+and+submicron+electrode+arrays:+state+of+the+art+and+perspectives+of+semiconductor+microtools.">Cell handling and characterization using micron and submicron electrode arrays: state of the art and perspectives of semiconductor microtools.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 5 (2), 77-85 (1995).</li><li>AChang, K. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biphasic+electrical+currents+stimulation+promotes+both+proliferation+and+differentiation+of+fetal+neural+stem+cells.">Biphasic electrical currents stimulation promotes both proliferation and differentiation of fetal neural stem cells.</a> PLoS One. 6 (4), e18738 (2011).</li><li>Lim, J. H., McCullen, S. D., Piedrahita, J. A., Loboa, E. G., Olby, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alternating+current+electric+fields+of+varying+frequencies:+effects+on+proliferation+and+differentiation+of+porcine+neural+progenitor+cells.">Alternating current electric fields of varying frequencies: effects on proliferation and differentiation of porcine neural progenitor cells.</a> Cell Reprogram. 15 (5), 405-412 (2013).</li></ol>

MOE çipinin imalatı sırasında, adaptörler hızlı etkili siyanoakrilat tutkal ile MOE çipinin Katman 1'ine bağlanır. Tutkal adaptörlerin 4 köşesine uygulanır ve daha sonra adaptörlerin üzerine eşit basınç uygulanır. Tutkalın tam polimerizasyonunu sağlamak için fazla miktarda tutkaldan kaçınılmalıdır. Ayrıca, tamamlanan MOE talaş montajı bir vakum odasında inkübe edilir. Bu adım PMMA katmanı, çift taraflı bant ve kapak camı arasındaki kabarcıkların giderilmesine yardımcı olur.
...

Nöral öncül hücreler (NPC'ler, nöral kök ve progenitör hücreler olarak da bilinir) nörodejeneratif terapötik strateji için umut verici bir aday olabilir1. Farklılaşmamış NPC'ler kendi kendini yenileme kapasitesine, çoklu güçlülüğe ve proliferatif yete sahip2,3. Daha önceki bir çalışmada hücre dışı matris ve moleküler arabulucuların NPC'nin farklılaşmasını düzenlediği bildirilmiştir. Epidermal büyüme faktörü (EGF) ve temel fibroblast büyüme faktörü (bFGF) NPC çoğalmasını teşvik eder, böylece farklılaşmamış durumu korur4.
Önceki çalışmalar, elektriksel stimülasyonun bölüm 5 , göç 6 , 7,8, farklılaşma1,9,10ve hücreölümü11gibi hücre fizyolojik faaliyetlerini düzenleyebileceğini bildirmiştir. Elektrik alanları (EF'ler) merkezi sinir sistemi gelişiminin geliştirilmesinde ve yenilenmesinde hayati roller oynar12,13,14. 2009'dan 2019'a kadar bu laboratuvar, EF'nin mikroakışkan sistem 1 ,6 , 7 ,8,15,16,17'dekiuygulamasına verilen hücresel yanıtları araştırmıştır. Çok kanallı, optik olarak şeffaf, elektroaktik (MOE) çip, konfokal mikroskopi için immünofluoresans boyamaya uygun olacak şekilde tasarlanmıştır. Çip yüksek optik şeffaflığa ve iyi dayanıklılığa sahipti ve tek bir çalışmada üç bağımsız stimülasyon deneyinin ve birkaç immünostained koşulun aynı anda yapılmasına izin verdi. Mikroakışkan sistem, genel deneysel kurulumu ve buna karşılık reaktif ve numune tüketimini basitleştirmede faydalıdır. Bu makalede, uzun süreli hücre farklılaşması çalışması için kullanılan mikroakışkan hücre kültürü sisteminin gelişimi açıklanmaktadır.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1 mm PMMA substrates (Layers 1-3)</td>
			<td>BHT</td>
			<td>K2R20</td>
			<td>Polymethyl methacrylate (PMMA), http://www.bothharvest.com/zh-tw/product-421076/Optical-PMMA-Non-Coated-BHT-K2Rxx-xx=-thickness-choices.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>15 mL plastic tube</td>
			<td>Protech Technology Enterprise Co., Ltd</td>
			<td>CT-15-PL-TW</td>
			<td>Conical bottomed tube with cap, assembled, presterilized</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3 mL syringe</td>
			<td>TERUMO</td>
			<td>DVR-3413</td>
			<td>3 mL oral syringes, without needle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3 mm optical grade PMMA (Layer 5)</td>
			<td>CHI MEI Corporation</td>
			<td>ACRYPOLY PMMA Sheet</td>
			<td>Optical grade PMMA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3-way stopcock</td>
			<td>NIPRO</td>
			<td>NCN-3L</td>
			<td>Sterile disposable 3-way stopcock</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 mL syringe</td>
			<td>TERUMO</td>
			<td>DVR-3410</td>
			<td>5 mL oral syringes, without needle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adaptor</td>
			<td>Dong Zhong Co., Ltd.</td>
			<td>Customized</td>
			<td>PMMA adaptor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agarose</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A9414</td>
			<td>Agarose, low gelling temperature</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amplifier</td>
			<td>A.A. Lab Systems Ltd</td>
			<td>A-304</td>
			<td>High voltage amplifier</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AutoCAD software</td>
			<td>Autodesk</td>
			<td>Educational Version</td>
			<td>Drafting</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B-27 supplement</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>12587-010</td>
			<td>B-27 supplement (50x), minus vitamin A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Basic fibroblast growth factor (bFGF)&#160;</td>
			<td>Peprotech</td>
			<td>AF-100-18B</td>
			<td>Also called recombinant human FGF-basic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Black rubber bung</td>
			<td>TERUMO</td>
			<td>DVR-3413</td>
			<td>From 3 mL oral syringes, without needle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine serum albumin (BSA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>B4287</td>
			<td>Blocking reagent&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>HSIANGTAI</td>
			<td>CV2060</td>
			<td>Centrifuge</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CO2 laser scriber</td>
			<td>Laser Tools and Technics Corp.&#160;</td>
			<td>ILS-II</td>
			<td>Purchased from http://www.lttcorp.com/index.htm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cone connector</td>
			<td>IDEX Health &#38; Science</td>
			<td>F-120X</td>
			<td>One-piece fingertight 10-32 coned, for 1/16&#34; OD natural</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cone-Luer adaptor</td>
			<td>IDEX Health &#38; Science</td>
			<td>P-659</td>
			<td>Luer Adapter 10-32 Female to Female Luer, PEEK</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Confocal fluorescence microscope</td>
			<td>Leica Microsystems</td>
			<td>TCS SP5</td>
			<td>Leica TCS SP5 user manual, http://www3.unifr.ch/bioimage/wp-content/uploads/2013/10/User-Manual_TCS_SP5_V02_EN.pdf</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital camera</td>
			<td>OLYMPUS</td>
			<td>E-330</td>
			<td>Automatic time-lapse image acquisition</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital oscilloscope</td>
			<td>Tektronix</td>
			<td>TDS2024</td>
			<td>Measure voltage or current signals over time in an electronic circuit or component to display amplitude and frequency.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Double-sided tape</td>
			<td>3M&#160;</td>
			<td>PET 8018</td>
			<td>Purchased from http://en.thd.com.tw/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#8217;s modified Eagle&#8217;s medium/Ham&#39;s nutrient mixture F-12 (DMEM/F12)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>12400024</td>
			<td>DMEM/F-12, powder, HEPES</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#39;s phosphate-buffered saline (DPBS)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>21600010</td>
			<td>DPBS, powder, no calcium, no magnesium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EF multiplexer</td>
			<td>Asiatic Sky Co., Ltd.</td>
			<td>Customized</td>
			<td>Monitor and control the electric current in individual channels</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Epidermal growth factor (EGF)</td>
			<td>Peprotech</td>
			<td>AF-100-15</td>
			<td>Also called recombinant human EGF</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fast-acting cyanoacrylate glue</td>
			<td>3M&#160;</td>
			<td>7004T</td>
			<td>Strength instant adhesive (liquid)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flat bottom connector</td>
			<td>IDEX Health &#38; Science</td>
			<td>P-206</td>
			<td>Flangeless male nut Delrin, 1/4-28 flat-bottom, for 1/16&#34; OD blue</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Function generator</td>
			<td>Agilent Technologies</td>
			<td>33120A</td>
			<td>High-performance 15 MHz synthesized&#160;function generator&#160;with built-in arbitrary waveform capability</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat anti-mouse IgG H&#38;L (Alexa Fluor 488)</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab150117</td>
			<td>Goat anti-mouse IgG H&#38;L (Alexa Fluor 488) preadsorbed</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat anti-rabbit IgG H&#38;L (Alexa Fluor 555)</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab150086</td>
			<td>Goat polyclonal secondary antibody to rabbit IgG - H&#38;L (Alexa Fluor 555), preadsorbed</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hoechst 33342</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>H3570</td>
			<td>Nuclear staining</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ImageJ software</td>
			<td>National Institutes of Health</td>
			<td>1.48v</td>
			<td>Analyze the fluorescent images&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Indium&#8211;tin&#8211;oxide (ITO) glass</td>
			<td>Merck</td>
			<td>300739</td>
			<td>For ITO heater</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inverted phase contrast microscope</td>
			<td>OLYMPUS</td>
			<td>CKX41</td>
			<td>For cell morphology observation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>K-type thermocouple</td>
			<td>Tecpel</td>
			<td>TPK-02A</td>
			<td>Temperature&#160;thermocouples</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Luer adapter</td>
			<td>IDEX Health &#38; Science</td>
			<td>P618-01</td>
			<td>Luer adapter female Luer to 1/4-28 male polypropylene</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Luer lock syringe</td>
			<td>TERUMO</td>
			<td>DVR-3413</td>
			<td>For agar salt bridges</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse anti-GFAP</td>
			<td>eBioscience</td>
			<td>14-9892</td>
			<td>Astrocytes marker</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oligodendrocyte &#160;marker&#160; O4&#160; antibody</td>
			<td>R&#38;D Systems</td>
			<td>MAB1326</td>
			<td>Oligodendrocytes marker</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde (PFA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P6148</td>
			<td>Fixing&#160;agent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate buffered saline (PBS)</td>
			<td>Basic Life</td>
			<td>BL2651</td>
			<td>Washing solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly-L-Lysine (PLL)</td>
			<td>SIGMA</td>
			<td>P4707</td>
			<td>Coating solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Precision cover glasses thickness No. 1.5H</td>
			<td>MARIENFELD</td>
			<td>107242</td>
			<td>https://www.marienfeld-superior.com/precision-cover-glasses-thickness-no-1-5h-tol-5-m.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Programmable X-Y-Z motorised stage</td>
			<td>Tanlian Inc</td>
			<td>Customized</td>
			<td>Purchased from http://www.tanlian.tw/ndex.files/motort.htm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Proportional&#8211;integral&#8211;derivative (PID) controller</td>
			<td>Toho Electronics</td>
			<td>TTM-J4-R-AB</td>
			<td>Temperature controller&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PTFE tube</td>
			<td>Professional Plastics Inc. Taiwan Branch</td>
			<td>Outer diameter 1/16 Inches</td>
			<td>White translucent PTFE tubing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rabbit anti-Tuj1</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab18207</td>
			<td>Neuron marker</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe pump</td>
			<td>New Era Systems Inc</td>
			<td>NE-1000</td>
			<td>NE-1000 programmable single syringe pump</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TFD4 detergent</td>
			<td>FRANKLAB</td>
			<td>TFD4</td>
			<td>Cover glass cleaner</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermal bonder</td>
			<td>Kuan-MIN Tech Co.</td>
			<td>Customized</td>
			<td>Purchased from http://kmtco.com.tw/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton X-100</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T8787</td>
			<td>Permeabilized solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasonic cleaner</td>
			<td>LEO</td>
			<td>LEO-300S</td>
			<td>Ultrasonic steri-cleaner</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum chamber</td>
			<td>DENG YNG INSTRUMENTS CO., Ltd.</td>
			<td>DOV-30</td>
			<td>Vacuum drying oven</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>White fingertight plug</td>
			<td>IDEX Health &#38; Science</td>
			<td>P-316</td>
			<td>1/4-28 Flat-Bottom, https://www.idex-hs.com/store/fluidics/fluidic-connections/plug-teflonr-pfa-1-4-28-flat-bottom.html</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

electric-field-induced neural precursor cell differentiation in microfluidic devices

Fizyolojik elektrik alanları (EF) hücre göçü, farklılaşma, bölünme ve ölümde hayati roller oynar. Bu makalede, mikroskopi kullanılarak uzun süreli hücre farklılaşması çalışması için kullanılan mikroakışkan hücre kültürü sistemi açıklanmaktadır. Mikroakışkan sistem aşağıdaki ana bileşenlerden oluşur: optik olarak şeffaf bir elektrotaktik çip, şeffaf bir indiyum-kalay-oksit (ITO) ısıtıcı, bir kültür medya dolum pompası, bir elektrik güç kaynağı, yüksek frekanslı bir güç amplifikatörü, bir EF çoklayıcı, programlanabilir bir X-Y-Z motorlu aşama ve dijital kamera ile donatılmış ters faz kontrastlı mikroskop. Mikroakışkan sistem, genel deneysel kurulumu ve buna karşılık reaktif ve numune tüketimini basitleştirmede faydalıdır. Bu çalışma, doğru akım (DC) darbe stimülasyonu ile indüklenen nöral kök ve progenitör hücrelerin (NPC' ler) farklılaştırılmasını içerir. Kök hücre bakım ortamında, fare NPC'leri (mNPC'ler) DC darbe stimülasyonundan sonra nöronlara, astrositlere ve oligodendrositlere farklılaştı. Sonuçlar, basit DC nabız tedavisinin mNPC'lerin kaderini kontrol edebileceğini ve sinir sistemi bozuklukları için terapötik stratejiler geliştirmek için kullanılabileceğini göstermektedir. Sistem, birden fazla kanalda hücre kültürü, uzun süreli EF stimülasyonu, hücre morfolojik gözlemi ve otomatik zaman atlamalı görüntü alımı için kullanılabilir. Bu mikroakışkan sistem sadece gerekli deneysel süreyi kısaltmakla kalmaz, aynı zamanda mikroçevrim üzerindeki kontrol doğruluğunu da arttırır.

MOE çipinin ayrıntılı yapılandırması Şekil 1'de gösterilmiştir. Mikroakışkan çip, deneysel kurulum boyutunu, numune hacmini ve reaktif hacmini azaltmak için yararlı bir yaklaşım sağlar. MOE çipi, tek bir çalışmada aynı anda üç bağımsız EF stimülasyon deneyi ve birkaç immünostaining koşulu gerçekleştirmek için tasarlanmıştır (Şekil 3). Ek olarak, yüksek optik şeffaflığa sahip MOE çipi ko...

Watch this Scientific Journal Video about Electric-Field-Induced Neural Precursor Cell Differentiation in Microfluidic Devices at JoVE.com

Electric-Field-Induced Neural Precursor Cell Differentiation in Microfluidic Devices

Bu çalışmada, sadece mikroakışkan bir sistemde doğrudan akım (DC) darbe stimülasyonu ile indüklenen nöral kök ve progenitör hücrelerin (NPC' ler) farklılaşması için bir protokol sunuyoruz.

Mikroakışkan Cihazlarda Elektrik Alan Kaynaklı SinirSel Öncül Farklılaşma

Physiological electric fields (EF) play vital roles in cell migration, differentiation, division, and death. This paper describes a microfluidic cell ...

Bu çalışma, sadece mikroakışkan bir sistemde doğrudan akım darbe stimülasyonu ile indüklenen nöral öncül hücrelerin farklılaşması için bir protokol sunun. Bu teknik, deneysel kurulum süresini, örnek hacmi ve reaktif hacmini azaltmak için yararlı bir yaklaşım sağlar. Ayrıca, MOE çipi konfokal mikroskopi gözlemleri için uygundur.Basit doğru akım darbe tedavisi fare sinirsel öncül hücrelerin kaderini kontrol edebilir ve sinir sistemi bozuklukları için terapötik stratejiler geliştirmek için kullanılabilir. Başlamak için, uygun yazılımı kullanarak tek tek PMMA katmanları ve çift taraflı bant için desenler çizin. Karbondioksit lazer katipini aç ve kişisel bir bilgisayara bağla.Yazılımı kullanarak tasarlanmış desen dosyasını açın. PMMA levhalarını veya çift taraflı bandı lazer katibinin platformuna yerleştirin, ardından otomatik odaklama aracını kullanarak lazeri PMMA levhalarının yüzeyine veya çift taraflı bant üzerine odaklayın. Yazıcı olarak lazer katibi seçin, ardından PMMA sayfasında veya çift taraflı bantta doğrudan ablasyonu başlatmak için lazer katibi kullanın.Koruyucu filmi PMMA levhalarından çıkarın ve azot gazı kullanarak yüzeyi temizleyin. Birden fazla PMMA levha katmanını birleştirmek için, bir milimetre PMMA levhadan üç parça istifleyin ve akış veya elektrik stimülasyon kanalı montajını oluşturmak için 110 santigrat derecede 30 dakika boyunca bir termal bonder'da santimetrekare başına beş kilogram basınç altında yapıştırın. Hızlı etkili siyanoakrilat tutkallı MOE talaş tertibatının birinci katmanındaki ayrı açıklıklara 12 parça adaptör yapıştırın.Çipi monte etmeden önce 30 dakika boyunca ultraviyole ışınlama kullanarak bir milimetre PMMA substratlarını, çift taraflı bandı ve üç milimetre optik sınıf PMMA'yı dezenfekte edin. PMMA montajını tamamlamak için üç milimetre optik sınıf PMMA'daki bir milimetre PMMA substratlarını çift taraflı bantla yapıştırın. Temizlenmiş örtü örtüsünü çift taraflı bantla PMMA tertibatine yapıştırın.Agar köprüsü adaptörlerinin açıklıklarını beyaz parmakla sıkı fişlerle kapatın. Düz alt konektörü orta giriş ve çıkış adaptörleri aracılığıyla MOE talaş tertibatine bağlayın, ardından koni Luer adaptörünü üç yönlü stopcock'lara bağlayın. Orta girişin üç yönlü stopcock'una bağlanan üç mililitrelik bir şırınna kullanarak iki mililitre% 0,01 PLL çözeltisi ekleyin ve orta çıkışın üç yönlü stopcock'una boş bir üç mililitre şırınna bağlayın.Hücre kültürü bölgelerini PLL çözeltisi ile doldurun ve kaplama solüsyonunun ileri geri yavaşça pompalasının. Çözeltiyi kültür bölgelerinde kapatmak için iki üç yönlü stopcock'u kapatın. MOE çipini%5 karbondioksit atmosferiyle dolu bir inkübatörde bir gecede 37 santigrat derecede kuluçkaya yatır.İki şırınna kullanarak kaplama solüsyonunu kanala ileri geri manuel olarak pompalayarak iki üç yönlü stopcock'u açın ve kanallardaki kabarcıkları boşaltın. Orta girişin üç yönlü stopcock'una bağlanan üç mililitrelik bir şırınna üç mililitrelik tam orta çizin ve hücre kültürü bölgelerindeki kaplama çözeltisini değiştirmek için ekleyin. Beyaz parmakla sıkı fişi Luer adaptörüyle değiştirin ve adaptörü doldurmak için %3 sıcak agarose enjekte edin.Luer kilit şırıngasını Luer adaptörüne bağlayın ve Luer kilit şırıngasını doldurmak için siyah kauçuk nargileden% 3 sıcak agarose enjekte edin. Agarose'un soğuması ve katılaşması için 10 ila 20 dakika bekleyin. Hücre tohumlu MOE çipini, 37 santigrat derecede tutulan programlanabilir bir XYZ motorlu sahneye tutturulmuş şeffaf ITO ısıtıcısına takın.MNPC'leri orta çıkış üzerinden MOE çipine manuel olarak pompalayarak aşıleyin, ardından ito ısıtıcısındaki hücre tohumlu MOE çipini dört saat boyunca kuluçkaya bırakın. Çip üzerindeki elektrotlar aracılığıyla MOE çipine bir EF çoklayıcı bağlamak için elektrik kablolarını kullanın. Kare dalga DC darbelerini çıkarmak için bir EF çoklayıcı ve bir fonksiyon üreteciyi bir amplifikatöre bağlayın.MOE çipi üzerindeki tüm düz alt konektör ve adaptörleri çıkarın ve adaptörleri PBS ile doldurun, ardından adaptör açıklıklarını parafilm ile kapatın. İmmünasyondan sonra, konfokal floresan mikroskop kullanarak hücreleri gözlemleyin. DC darbe stimülasyonu, kök hücre bakım ortamında eşzamanlı mNPC'lerin nöronlara, astrositlere ve oligodendrositlere farklılaşmasına neden oldu.Kontrol grubunda ve stimülasyon grubunda nöron, astrosit ve oligodendrositlerin yüzdeleri burada gösterilmiştir. DC nabız tedavisinden sonra, MNPC'ler DIV yedide önemli sayıda nöron, DIV üç'te astrositler ve DIV yedi ve DIV 14'te oligodendrositler stimülasyon gruplarında kontrol grubuna göre nispeten daha yüksek seviyelerde mevcuttu. MNPC farklılaşması başlatmak için 30 ila 40 hücrenin oluşturduğu nörosferler tercih edilir.MNPC'lerin aşırı büyümesi, farklılaşma sürecinde hücre sağkalımını bozacaktır.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Separating Beads and Cells in Multi-channel Microfluidic Devices Using Dielectrophoresis and Laminar Flow

Çok kanallı mikroakışkan Cihazlar ayırmak Boncuk ve Hücreler Dielectrophoresis ve Laminar Flow

Microfluidic devices have advanced cell studies by providing a dynamic fluidic environment on the scale of the cell for studying, manipulating, sorting ...

Simple Microfluidic Devices for in vivo Imaging of C. elegans, Drosophila and Zebrafish

Simple Microfluidic Devices for in vivo Imaging of C. elegans, Drosophila and Zebrafish

Için basit Mikroakışkan Cihazlar<em&gt; In vivo</emVe&gt; Görüntüleme<em&gt; C. elegans</em&gt;,<em&gt; Drosophila</em&gt; Ve Zebra balığı

Micro fabricated fluidic devices provide an accessible micro-environment for in vivo studies on small organisms. Simple fabrication processes are ...

Detection of Exosomal Biomarker by Electric Field-induced Release and Measurement (EFIRM)

Detection of Exosomal Biomarker by Electric Field-induced Release and Measurement EFIRM

Elektrik Alan-kaynaklı Release ve Ölçme (EFIRM) tarafından Exosomal Biomarker Algılama

Exosomes are microvesicular structures that play a mediating role in intercellular communication. It is of interest to study the internal cargo of ...

Layer-by-layer Collagen Deposition in Microfluidic Devices for Microtissue Stabilization

Microtissue Sabitleme için mikroakışkan Cihazlar Katman-katman Kolajen Biriktirme

Although microfluidics provides exquisite control of the cellular microenvironment, culturing cells within microfluidic devices can be challenging. 3D ...

Using Adhesive Patterning to Construct 3D Paper Microfluidic Devices

3D Kağıt mikroakışkan Cihazlar Construct Yapışkan Desenlendirme kullanma

We demonstrate the use of patterned aerosol adhesives to construct both planar and nonplanar 3D paper microfluidic devices. By spraying an aerosol ...

Automated Robotic Liquid Handling Assembly of Modular DNA Devices

Robot sıvı işleme derleme modüler DNA cihazların otomatik

Recent advances in modular DNA assembly techniques have enabled synthetic biologists to test significantly more of the available &#34;design space&#34; ...

Multi-step Variable Height Photolithography for Valved Multilayer Microfluidic Devices

Ventilli Katmanlı mikroakışkan Cihazlar için çok adımlı Değişken Yükseklik Fotolitografi

Microfluidic systems have enabled powerful new approaches to high-throughput biochemical and biological analysis. However, there remains a barrier to ...

Fabrication of Three-dimensional Paper-based Microfluidic Devices for Immunoassays

İmmüno için üç boyutlu Paper-based mikroakışkan Cihazlar İmalat

Paper wicks fluids autonomously due to capillary action. By patterning paper with hydrophobic barriers, the transport of fluids can be controlled and ...

Polydimethylsiloxane-polycarbonate Microfluidic Devices for Cell Migration Studies Under Perpendicular Chemical and Oxygen Gradients

Hücre Göç Çalışmaları altında Dik Kimya ve Oksijen Gradyanların için polidimetilsiloksan-polikarbonat mikroakışkan Cihazlar

This paper reports a microfluidic device made of polydimethylsiloxane (PDMS) with an embedded polycarbonate (PC) thin film to study cell migration under ...

Development of Microfluidic Devices to Study the Elongation Capability of Tip-growing Plant Cells in Extremely Small Spaces

İpucu büyüyen bitki hücreleri son derece küçük alanlarda uzama yeteneğini çalışmaya mikrosıvısal cihazların geliştirme

In vivo, tip-growing plant cells need to overcome a series of physical barriers; however, researchers lack the methodology to visualize cellular behavior ...