Name: microfabrication of chip-sized scaffolds for three-dimensional cell cultivation
Uploaded: 2008-05-12T19:12:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Microfabrication of Chip-sized Scaffolds for Three-dimensional Cell cultivation at JoVE.com

המחברים מבקשים להודות דירק הרמן, אוליבר ונדט, זיגפריד הורן, הרטמוט Gutzeit ו יורג Bohn לעזרה משמעותית שלהם לגבי ריתוך ממס אדי. יתר על כן, ברצוננו להודות מיכאל הרטמן, אלכס Gerwald, ודניאל Leisen לקבלת סיוע טכני שלהם.

תהליך רצף מס &#39;1: הבלטות שבבי חם, וגם מרכך ריתוך Vapour CellChip בעיצוב מעוקב שלה הוא משוכפל על ידי הבלטה חמה או מיקרו הזרקה. לשם כך, אנו משתמשים עובש פליז micromachined עם גאומטריה ההופכי של השבב. מכולות - מסודרים מערך קבוע של עד 1,156 מכולות - יש עיצ...

<ol>
	<li>Knedlitschek, G., Schneider, F., Gottwald, E., Schaller, T., Eschbach, E., Weibezahn, K. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+tissue-like+culture+system+using+microstructures:+influence+of+extracellular+matrix+material+on+cell+adhesion+and+aggregation.">A tissue-like culture system using microstructures: influence of extracellular matrix material on cell adhesion and aggregation.</a> J Biomech Eng. 121, 35-39 (1999).</li><li>Gottwald, E., Giselbrecht, S., Augspurger, C., Lahni, B., Dambrowsky, N., Truckenm&#252;ller, R., Piotter, V., Gietzelt, T., Wendt, O., Pfleging, W., Welle, A., Rolletschek, A., Wobus, A. M., Weibezahn, K. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+chip-based+platform+for+the+in+vitro+generation+of+tissues+in+three-dimensional+organization.">A chip-based platform for the in vitro generation of tissues in three-dimensional organization.</a> Lab Chip. 7, 777-785 (2007).</li><li>Heckele, M., Schomburg, W. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+on+micro+molding+of+thermoplastic+polymers.">Review on micro molding of thermoplastic polymers.</a> Journal of Micromechanics And Microengineering. 14, (2004).</li><li>Giselbrecht, S., Gietzelt, T., Guber, A. E., Gottwald, E., Trautmann, C., Truckenm&#252;ller, R., Weibezahn, K. -. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microthermoforming+as+a+novel+technique+for+manufacturing+scaffolds+in+tissue+engineering+(CellChips.">Microthermoforming as a novel technique for manufacturing scaffolds in tissue engineering (CellChips.</a> IEE Proc.-Nanobiotechnol. 151, 151-157 (2004).</li><li>Giselbrecht, S., Gietzelt, T., Gottwald, E., Trautmann, C., Truckenm&#252;ller, R., Weibezahn, K. -. F., Welle, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D+tissue+culture+substrates+produced+by+microthermoforming+of+pre-processed+polymer+films.">3D tissue culture substrates produced by microthermoforming of pre-processed polymer films.</a> Biomed Microdevices. 8, 191-199 .</li><li>Truckenm&#252;ller, R., Rummler, Z., Schaller, T., Schomburg, W. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-cost+thermoforming+of+micro+fluidic+analysis+chips.">Low-cost thermoforming of micro fluidic analysis chips.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 12, 375-379 (2002).</li><li>Truckenm&#252;ller, R., Giselbrecht, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microthermoforming+of+flexible,+not+buried+hollow+microstructures+for+chip-based+life+sciences+applications.">Microthermoforming of flexible, not buried hollow microstructures for chip-based life sciences applications.</a> IEE Proc.-Nanobiotechnol. 151, 163-166 (2004).</li><li>Fleischer, R. L., Price, P. B., Walker, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nuclear+tracks+in+solids.">Nuclear tracks in solids.</a> , .</li></ol>

למרות שיטות הוקמה microreplication של פולימר, כגון מיקרו הזרקה או הבלטה חמה, מתאימים לייצור microstructures, הם לא ממש יעילים בהפקת microstructures עם נקבוביות משולב ומבוקר מאוד, שכן דרוש CellChip. מבנים גדולים, נפוחים, למשל דורשים עיבוד יקר כדי להפחית עובי דופן עבור ניקוב לייזר הבאים או קירות צריך להיות מ?...

microfabrication of chip-sized scaffolds for three-dimensional cell cultivation

שימוש בטכנולוגיות microfabrication היא תנאי הכרחי כדי ליצור פיגומים לשחזור של הגיאומטריה ואת איכות מתמדת לטיפוח תלת מימדי התא. טכנולוגיות אלה מציעים קשת רחבה של יתרונות לא רק ייצור אלא גם עבור יישומים שונים. הגודל והצורה של צבירי תאים נוצרו יכול להיות מושפע ארכיטקטורה המדויק לשעתקו של הפיגום microfabricated, ולכן הדרך אורך דיפוזיה של חומרים מזינים וגזים ניתן controlled.1 זהו ללא ספק כלי שימושי כדי למנוע אפופטוזיס ו נמק של בשל מזין מספיק אספקת גז או הסרה של תאים מטבוליטים הסלולר. שבב פולימר שלנו, שנקרא CellChip, יש את הממדים החיצוניים של 2 x 2 ס&quot;מ עם שטח microstructured המרכזית. אזור זה מחולק מערך של עד 1156 microcontainers עם מימד אופייני של 300 מ &#39;אורך קצה לעיצוב מעוקב (CP-CF או שבב) או בקוטר של 300 מ&#39; עומק לעיצוב עגול (r-chip). 2 עד כה, הבלטות חמים או מיקרו הזרקה (בשילוב עם עיבוד מייגע הבאות של החלקים) שימש עבור ייצור של שבבי microstructured. בעיקרון, מיקרו הזרקה היא אחת הטכניקות רק פולימר שכפול מבוסס, עד עכשיו, הוא מסוגל לייצור המוני של פולימר microstructures.3 עם זאת, טכניקות לשניהם יש מגבלות לא רצויות מסוימות בשל העיבוד של פולימר צמיגה להמיס עם הדור הקירות דקים מאוד או משולב דרך החורים. במקרה של CellChip, שכבות תחתית דקה נחוצים כדי לנקב את הפולימר לספק נקבוביות קטנות בגודל מוגדר לספק תאים עם לדוגמא בינוני התרבות על ידי זלוף microfluidic של המכולות. על מנת להתגבר על המגבלות האלה וכדי להקטין את עלויות הייצור פיתחנו גישה microtechnical חדש על בסיס תהליך למטה scaled Thermoforming. עבור ייצור של שבבי חומה נקבובי מאוד דק פולימרי, אנו משתמשים בשילוב של קרינה יונים כבדים, microthermoforming ותחריט המסלול. בכל התהליך הזה שנקרא &quot;סמארט&quot; (שינוי המצע על ידי שכפול Thermoforming) סרטים פולימרי דק הם מוקרן עם קליעים כבדים האנרגטי של MeV כמה מאות מציגה שנקרא &quot;רצועות סמוי&quot; לאחר מכן, הסרט במצב גומי אלסטי נוצר לשלושה חלקים ממדי ללא שינוי או חישול את הרצועות. לאחר תהליך גיבוש, תחריט כימיים סלקטיבית ולבסוף ממירה את רצועות לתוך הנקבוביות גלילי בקוטר מתכווננת.

Watch this Scientific Journal Video about Microfabrication of Chip-sized Scaffolds for Three-dimensional Cell cultivation at JoVE.com

Microfabrication of Chip-sized Scaffolds for Three-dimensional Cell cultivation

אנו מציגים שני תהליכים עבור microfabrication של שבבי פולימרי נקבובי לעיבוד תלת ממדי התא. הראשון הוא הבלטות חם בשילוב עם תהליך אדי ריתוך ממס. השני משתמש בתהליך microthermoforming פיתחה לאחרונה בשילוב עם טכנולוגיית מעקב יון המוביל פישוט משמעותי של ייצור.

Microfabrication של שבב בגודל פיגומים לעיבוד תלת ממדי נייד

Using microfabrication technologies is a prerequisite to create scaffolds of reproducible geometry and constant quality for three-dimensional cell ...

Research

JoVE Journal

Biology

Chip-based Three-dimensional Cell Culture in Perfused Micro-bioreactors

שבב מבוסס תלת ממדי נייד תרבות Micro-bioreactors perfused

We have developed a chip-based cell culture system for the three-dimensional cultivation of cells. The chip is typically manufactured from ...

Interview: Bioreactors and Surfaced-Modified 3D-Scaffolds for Stem Cell Research

ראיון: bioreactors ועלו-Modified-3D פיגומים למחקר בתאי גזע

A Nature Editorial in 2003 asked the question  "Good-bye, flat biology?"  What does this question imply? In the past, many in vitro culture systems,  ...

Electrospinning Fibrous Polymer Scaffolds for Tissue Engineering and Cell Culture

Electrospinning פיגומים פולימר סיבי עבור הנדסת רקמות ותרבות Cell

As the field of tissue engineering evolves, there is a tremendous demand to produce more suitable materials and processing techniques in order to address ...

Isolation of Mammary Epithelial Cells from Three-dimensional Mixed-cell Spheroid Co-culture

בידוד של תאים אפיתל החלב של תלת ממדי תאים משולבים תרבות משותפת אליפטית

While enormous efforts have gone into identifying signaling pathways and molecules involved in normal and malignant cell behaviors1-2, much of this work ...

An Analytical Tool that Quantifies Cellular Morphology Changes from Three-dimensional Fluorescence Images

כלי אנליטי שמכמת שינויי מורפולוגיה תאיים מתמונות פלואורסצנציה תלת ממדים

The most common software analysis tools available for measuring fluorescence images are for two-dimensional (2D) data that rely on manual settings for ...

Two- and Three-Dimensional Live Cell Imaging of DNA Damage Response Proteins

שתי והדמית תא חייה תלת ממדית של חלבוני תגובת ניזק לדנ&quot;א

Double-strand breaks (DSBs) are the most deleterious DNA lesions a cell can encounter. If left unrepaired, DSBs harbor great potential to generate ...

Mouse Fetal Whole Intestine Culture System for Ex Vivo Manipulation of Signaling Pathways and Three-dimensional Live Imaging of Villus Development

Mouse Fetal Whole Intestine Culture System for Ex Vivo Manipulation of Signaling Pathways and Three-dimensional Live Imaging of Villus Development

מערכת תרבות עכבר העוברי שלם מעי ל<em&gt; Ex Vivo</em&gt; מניפולציה של מסלולי איתות והדמית חיה תלת ממדית של פיתוח שליה

Most morphogenetic processes in the fetal intestine have been inferred from thin sections of fixed tissues, providing snapshots of changes over ...

FRET Imaging in Three-dimensional Hydrogels

סריג הדמיה ב הידרוג תלת ממדי

Imaging of F&#246;rster resonance energy transfer (FRET)&#160;is a powerful tool for examining cell biology in real-time. Studies utilizing FRET commonly ...

Three-dimensional Reconstruction of the Vascular Architecture of the Passive CLARITY-cleared Mouse Ovary

שחזור תלת מימדי של הארכיטקטורה כלי הדם של השחלה העכבר בהירות-והפנים פסיבי

The ovary is the main organ of the female reproductive system and is essential for the production of female gametes and for controlling the endocrine ...

Adipo-Clear: A Tissue Clearing Method for Three-Dimensional Imaging of Adipose Tissue

Adipo-ברור: רקמה ניקוי שיטה עבור הדמיה תלת-ממדית של רקמת שומן

Adipose tissue plays a central role in energy homeostasis and thermoregulation. It is composed of different types of adipocytes, as well as adipocyte ...