BE-GRANDIENT微流控芯片

BE-GRADIENT是一種多功能的微流控設備,用於仿生條件下的細胞培養。它可以在化學梯度下進行細胞培養。由於其使用的聚合物具有一定的光學透明度,所以可以利用相襯顯微鏡、熒光顯微鏡和共焦顯微鏡來監測實驗。

 

▲技術參數

一、概述

BE-Gradient: 是我們設計用於將電化學梯度應用於 3D 細胞培養的設備。BE-Gradient 與任何類型的光學顯微鏡(倒相襯、共焦、熒光……)兼容。Be-Gradient 由一個用於細胞培養的中心室和兩個通過 3 個小微通道連接到中心室的橫向通道組成。橫向通道旨在模擬血管。2D 培養不僅可以用於中央室中的貼壁細胞,還可以用於側通道中的貼壁細胞。

 

二、文化模式

將電化學梯度應用於您的 3D 細胞培養。首先將您的細胞混合在​​液體水凝膠中,然後將它們播種到中央室中。水凝膠聚合完成後,通過橫向通道灌注具有不同濃度化合物的培養基,並實時監測效果。

 

三、應用

BE-Gradient 是一種芯片,其設計具有非常特殊的功能,可在電化學梯度下研究培養物。該設備允許在培養皿中永遠無法進行的實驗,例如營養、氧氣或藥物梯度的應用,在這些條件下研究細胞遷移,血管生成研究等等。

示例應用

 

趨化遷移研究:視頻顯示了嵌入膠原蛋白並引入微室的多細胞球體。通過將含有血清的生長培養基添加到橫向通道之一,在整個中央室建立胎牛血清 (FBS) 梯度。我們觀察到口腔鱗狀細胞癌細胞 OSC-19 的球體在 FBS 梯度的方向上集體侵入。這種入侵比在同一實驗設置中觀察到的單個細胞更具方向性和侵略性。與 OSC-19 的球體相比,U87-MG 多細胞球體作為單個細胞遷移。對球體暴露於化學引誘劑的研究表明,擴散到球體中的速度很慢,因此,化學引誘波在通過球體擴散之前吞噬了球體。控制整個微室的趨化梯度,加上隨著時間的推移觀察和密切監測系統的能力,使 BE-梯度成為研究趨化過程的強大技術。近年來,集體侵襲被認為是上皮腫瘤發展過程中的主要遷移模式。使用 BE-Gradient 可以觀察和分析該過程體外。

 

微型裝置內的壞死核心生成: HCT-116 細胞被嵌入中央微室的膠原水凝膠中。4000 萬個 HCT-116 細胞/ml 被限制在中央微室中,並在指定時間使用鈣黃綠素 (CAM) 將活細胞染色為綠色並使用碘化丙啶 (PI) 將死細胞染色為紅色來評估細胞活力。圖表顯示了沿著圖像中劃定區域的 CAM 或 PI 熒光強度分佈。柱子的位置由灰色虛線劃定。6 天后壞死核心的寬度被測量為微室中達到最大 PI 熒光強度的 50%(藍色虛線水平線)的那些位置之間的距離。壞死核心寬度為 1643 ± 9 μM,p 值 < 0.05。比例尺為 400 μm。

葡萄糖梯度:通過左側微通道灌注綠色熒光葡萄醣類似物(NBDG,200 μ M),並在細胞不存在或存在的情況下研究擴散曲線。該圖顯示了 90 分鐘後穿過中央微室的 NBDG 擴散曲線,表明 NBDG 能夠穿透膠原蛋白水凝膠。在不存在細胞或存在 HCT-116 或 U-251 MG 細胞的情況下計算擴散曲線斜率。比例尺為 400 μm。

 

四、設備特點

  • 易於使用:Be-Gradient 與任何類型的光學顯微鏡(共聚焦、熒光……)兼容,並且選擇了其載玻片格式,以便在顯微鏡下輕鬆處理。
  • 易於實施:Be 梯度室位於 96 孔板的標準位置,用於自動顯微鏡。
  • 易於連接:Be-Gradient 與所有微流體流量控制系統(注射器、蠕動泵、壓力控制系統、搖臂系統……)兼容。
  • 無非特異性吸收:與其他 PDMS 設備不同,Be-Gradientis 由疏脂性熱塑性材料製成,不會出現非特異性藥物吸收問題。因此,它允許使用熒光檢測進行免疫組織化學。
  • 細胞回收選項:Be-Gradient 中使用的細胞培養物可以輕鬆回收用於進一步實驗

 

五、參考影片