Esta investigación fue apoyada por el programa de investigación de ciencia básica a través de la nacional investigación Fundación de Corea (NRF) financiado por el Ministerio de ciencia, TIC y planeación de futuro (NRF-2014R1A1A2057527 y NRF-2016R1D1A1B03934418).

1. elaboración de matriz de imán y placa de aluminio por-agujero matriz
<ol><li>Preparar dos de 50 x 50 mm (o mayor) placas de aluminio. El espesor de cada placa fue 300 μm que es la mitad del diámetro del grano.</li>
	<li>Forman una matriz de 30 x 30 a través del agujero en una de las placas de aluminio utilizando un CNC grabador rotatorio con una Φ550-μm micro broca de 30 mm/s de tasa de penetración y 8000 RPM de velocidad del huso. La distancia entre cada agujero (de centro a centro) fue de 1 mm (Figura 1a y Figura 2a, ).</li>
	<li>Formar una matriz de 30 x 30 de Φ750 μm a través de agujeros en la otra placa de aluminio, utilizando el mismo procedimiento que se describe en 1.2 (Figura 1a y Figura 2a, ii).</li>
	<li>Coloque las dos placas entre sí utilizando una cinta adhesiva y formar los agujeros de alineación de Φ3 mm en cada una de las cuatro esquinas de dos placas de aluminio.</li>
	<li>Remojar las placas de aluminio en ácido sulfúrico de 15% durante 12 h para limpiar sus superficies. Ya que la fina capa de óxido de aluminio sobre la superficie del aluminio que sea resistente a la corrosión, el diámetro de agujero y el grosor de la placa no cambia este tratamiento con ácido.</li>
	<li>Forman una matriz de 30 × 30 de 1 x 1 x 1 mm neodimio imanes (con una fuerza magnética de 0.363 N). Asegúrese de que cada imán es la polaridad opuesta a su vecino. Para evitar la ruptura o la dispersión de la matriz de imán, fije una placa de aluminio de 30 x 30 mm en la parte inferior de la matriz de imán usando cinta de doble cara (Figura 2a, la iii y la inserción en figura 2).</li>
</ol>2. proceso de captura de grano
<ol><li>Alinear y apilar las dos placas de aluminio (top placa: placa de orificio de 750 μm, placa inferior: placa de orificio de 550 μm) usando los orificios de alineación dispuestos en las cuatro esquinas de cada placa (Figura 1b).</li>
	<li>Traben las dos placas mediante la inserción de los tornillos M3 en los agujeros de alineación y luego fije los tornillos con tuercas (Figura 1b).</li>
	<li>Coloque el ensamblaje de placa de aluminio en el arreglo de imán preparado (Figura 1b, 2by 2C). Alinee el conjunto de imanes y la matriz de agujeros en la placa de aluminio durante el proceso de apilado. Utilizar una cinta adhesiva para fijar la posición de la matriz de imán.</li>
	<li>Lugar un número suficiente de acero de Φ600 mm. SUJ2 granos en el conjunto de placa y manipular los granos con un acrílico (o no metálico) de la placa tal que un grano queda atrapado en cada orificio (figura 1C, 1Dy 1e) mientras que al mismo tiempo quitar el exceso granos que no han presentado en los agujeros.</li>
	<li>Retire con cuidado la placa superior para evitar la dispersión no deseada y la dislocación de los granos atrapados (figura 1f).</li>
</ol>3. cóncavo micropocillos fabricación
<ol><li>Mover el molde cóncavo micropocillos, producido en pasos 2.1 a 2.5, arriba, a una placa Petri.</li>
	<li>La mezcla de monómero de polidimetilsiloxano (PDMS) y el agente endurecedor según las instrucciones de los fabricantes19 con un monómero PDMS: cociente de 10:1 del agente de curado.</li>
	<li>Gas de la mezcla PDMS utilizando un desecador y una bomba de vacío para eliminar las posibles burbujas en la mezcla PDMS.</li>
	<li>Vierta la mezcla PDMS en el molde cóncavo micropocillos y gas de nuevo utilizando el mismo procedimiento que se describe en 3.3 (figura 1f).</li>
	<li>Cueza al horno la mezcla PDMS en la placa caliente a 80 ° C por 2 h para formar un sustrato PDMS integrado de grano (figura 1 g).</li>
	<li>Quite el sustrato PDMS curado del molde (figura 1 g). En el proceso de extracción, pulverización metanol con botella de lavado para separar el sustrato PDMS del molde.</li>
	<li>Con un Φ15 x imán de 2 mm, retire los granos de acero atrapados el sustrato PDMS (figura 1 h). Para este proceso, puede utilizarse cualquier imán que es suficientemente fuerte para extraer los granos del substrato de PDMS.</li>
</ol>4. cultura de esferoide
<ol><li>Corte cóncavo sustrato PDMS micropocillos-patrón utilizando un punzón de biopsia Φ14 mm para montarse en placa de 24 pozos en este estudio.</li>
	<li>Esterilizar el sustrato resultante de PDMS de mm Φ14 en un esterilizador de la autoclave a 121 ° C y 15 psi.</li>
	<li>Coloque el sustrato esterilizado de PDMS en una placa bien 24.</li>
	<li>La capa del sustrato PDMS todo con pluronic F-127 solución al 4% (w/v) durante la noche para evitar la fijación de células a la superficie de los micropocillos. Durante el proceso de capa, eliminar posibles burbujas de aire atrapadas en los micropocillos cóncavos mediante pipeteo o utilizando un limpiador ultrasónico.</li>
	<li>Descargue la solución de F-127 tres veces mediante el uso de solución salina tamponada con fosfato (PBS).</li>
	<li>Sembrar 1 mL de solución de medio celular (medio de Eagle modificado de Dulbecco) (que contiene 2 x 106 células) en el sustrato PDMS. Tenga en cuenta que la densidad de siembra puede cambiar según el tamaño del esferoide de destino o tipo de celda de destino. Aquí, se utilizaron células madre procedentes de adiposo (ASC).</li>
	<li>Aspirar 1 mL del medio usando una pipeta de 1000 μL para quitar cualquier exceso células que no fueron atrapadas en los pocillos (figura 3).</li>
	<li>Incubar las células en 36,5 ° C, humedad de > 95% y 5% CO2 condición. En el caso de la ASC en nuestro estudio, las células se agregan a un esferoide en 48 h.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Fennema, E., Rivron, N., Rouwkema, J., van Blitterswijk, C., de Boer, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spheroid+culture+as+a+tool+for+creating+3D+complex+tissues.">Spheroid culture as a tool for creating 3D complex tissues.</a> Trends Biotechnol. 31 (2), 108-115 (2013).</li><li>Djordjevic, B., Lange, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hybrid+spheroids+as+a+tool+for+prediction+of+radiosensitivity+in+tumor+therapy.">Hybrid spheroids as a tool for prediction of radiosensitivity in tumor therapy.</a> Indian J Exp Biol. 42 (5), 443-447 (2004).</li><li>Takezawa, T., Yamazaki, M., Mori, Y., Yonaha, T., Yoshizato, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphological+and+immuno-cytochemical+characterization+of+a+hetero-spheroid+composed+of+fibroblasts+and+hepatocytes.">Morphological and immuno-cytochemical characterization of a hetero-spheroid composed of fibroblasts and hepatocytes.</a> J Cell Sci. 101 (3), 495-501 (1992).</li><li>Gottfried, E., Kunz-Schughart, L. A., Andreesen, R., Kreutz, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brave+little+world:+spheroids+as+an+in+vitro+model+to+study+tumor-immune-cell+interactions.">Brave little world: spheroids as an in vitro model to study tumor-immune-cell interactions.</a> Cell Cycle. 5 (7), 691-695 (2006).</li><li>Zhang, X., 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=Development+of+an+in+vitro+multicellular+tumor+spheroid+model+using+microencapsulation+and+its+application+in+anticancer+drug+screening+and+testing.">Development of an in vitro multicellular tumor spheroid model using microencapsulation and its application in anticancer drug screening and testing.</a> Biotechnol Prog. 21 (4), 1289-1296 (2005).</li><li>Kim, B. C., 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=Microwell-mediated+micro+cartilage-like+tissue+formation+of+adipose-derived+stem+cell.">Microwell-mediated micro cartilage-like tissue formation of adipose-derived stem cell.</a> Macromol Res. 22 (3), 287-296 (2014).</li><li>Fatehullah, A., Tan, S. H., Barker, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organoids+as+an+in+vitro+model+of+human+development+and+disease.">Organoids as an in vitro model of human development and disease.</a> Nature cell biology. 18 (3), 246-254 (2016).</li><li>Yuhas, J. M., Li, A. P., Martinez, A. O., Ladman, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simplified+method+for+production+and+growth+of+multicellular+tumor+spheroids.">A simplified method for production and growth of multicellular tumor spheroids.</a> Cancer Res. 37 (10), 3639-3643 (1977).</li><li>Hamilton, G. A., Westmoreland, C., George, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+medium+composition+on+the+morphology+and+function+of+rat+hepatocytes+cultured+as+spheroids+and+monolayers.">Effects of medium composition on the morphology and function of rat hepatocytes cultured as spheroids and monolayers.</a> In Vitro Cell Dev Biol-Animal. 37 (10), 656-667 (2001).</li><li>Nyberg, S. L., 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=Rapid,+large-scale+formation+of+porcine+hepatocyte+spheroids+in+a+novel+spheroid+reservoir+bioartificial+liver.">Rapid, large-scale formation of porcine hepatocyte spheroids in a novel spheroid reservoir bioartificial liver.</a> Liver Transplant. 11 (8), 901-910 (2005).</li><li>Lazar, 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=Extended+liver-specific+functions+of+porcine+hepatocyte+spheroids+entrapped+in+collagen+gel.">Extended liver-specific functions of porcine hepatocyte spheroids entrapped in collagen gel.</a> In Vitro Cell Dev Biol-Animal. 31 (5), 340-346 (1995).</li><li>Kelm, J. M., Timmins, N. E., Brown, C. J., Fussenegger, M., Nielsen, L. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Method+for+generation+of+homogeneous+multicellular+tumor+spheroids+applicable+to+a+wide+variety+of+cell+types.">Method for generation of homogeneous multicellular tumor spheroids applicable to a wide variety of cell types.</a> Biotechnol Bioeng. 83 (2), 173-180 (2003).</li><li>Lin, R. Z., Chang, H. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+advances+in+three-dimensional+multicellular+spheroid+culture+for+biomedical+research.">Recent advances in three-dimensional multicellular spheroid culture for biomedical research.</a> Biotechnol J. 3 (9-10), 1172-1184 (2008).</li><li>Choi, Y. Y., 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=Controlled-size+embryoid+body+formation+in+concave+microwell+arrays.">Controlled-size embryoid body formation in concave microwell arrays.</a> Biomaterials. 31 (15), 4296-4303 (2010).</li><li>Hwang, J. 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=Functional+clustering+of+pancreatic+islet+cells+using+concave+microwell+array.">Functional clustering of pancreatic islet cells using concave microwell array.</a> Macromol Res. 19 (12), 1320-1326 (2011).</li><li>Wong, S. F., 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=Concave+microwell+based+size-controllable+hepatosphere+as+a+three-dimensional+liver+tissue+model.">Concave microwell based size-controllable hepatosphere as a three-dimensional liver tissue model.</a> Biomaterials. 32 (32), 8087-8096 (2011).</li><li>Yeon, S. E., 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=Application+of+concave+microwells+to+pancreatic+tumor+spheroids+enabling+anticancer+drug+evaluation+in+a+clinically+relevant+drug+resistance+model.">Application of concave microwells to pancreatic tumor spheroids enabling anticancer drug evaluation in a clinically relevant drug resistance model.</a> PloS one. 8 (9), (2013).</li><li>Park, J. Y., Hwang, C. M., Lee, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ice-lithographic+fabrication+of+concave+microwells+and+a+microfluidic+network.">Ice-lithographic fabrication of concave microwells and a microfluidic network.</a> Biomed Microdevices. 11 (1), 129-133 (2009).</li><li>Corning, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Sylgard 184 Silicone Elastomer. Technical Data Sheet. , (2008).</li><li>Giang, U. B. T., Lee, D., King, M. R., DeLouise, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfabrication+of+cavities+in+polydimethylsiloxane+using+DRIE+silicon+molds.">Microfabrication of cavities in polydimethylsiloxane using DRIE silicon molds.</a> Lab on a Chip. 7 (12), 1660-1662 (2007).</li><li>Choi, J. S., 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=Capture+and+culturing+of+single+microalgae+cells,+and+retrieval+of+colonies+using+a+perforated+hemispherical+microwell+structure.">Capture and culturing of single microalgae cells, and retrieval of colonies using a perforated hemispherical microwell structure.</a> RSC Advances. 4 (106), 61298-61304 (2014).</li><li>Zhong, K., Gao, Y., Li, F., Zhang, Z., Luo, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+PDMS+microlens+array+by+digital+maskless+grayscale+lithography+and+replica+molding+technique.">Fabrication of PDMS microlens array by digital maskless grayscale lithography and replica molding technique.</a> Optik. 125 (10), 2413-2416 (2014).</li><li>Lai, D., 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=Simple+multi-level+microchannel+fabrication+by+pseudo-grayscale+backside+diffused+light+lithography.">Simple multi-level microchannel fabrication by pseudo-grayscale backside diffused light lithography.</a> RSC advances. 3 (42), 19467-19473 (2013).</li><li>Pan, J., 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=Fabrication+of+a+3D+hair+follicle-like+hydrogel+by+soft+lithography.">Fabrication of a 3D hair follicle-like hydrogel by soft lithography.</a> J Biomed MAter Res A. 101 (11), 3159-3169 (2013).</li><li>Mori, R., Sakai, Y., Nakazawa, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micropatterned+organoid+culture+of+rat+hepatocytes+and+HepG2+cells.">Micropatterned organoid culture of rat hepatocytes and HepG2 cells.</a> J Biosci Bioeng. 106 (3), 237-242 (2008).</li></ol>

Los autores no tienen conflictos de interés divulgar.

El reto principal de este método de fabricación era la segura fijación de los granos de la matriz a través del agujero en la placa de aluminio. Para resolver este desafío, la fuerza magnética en la forma de una matriz de 30 x 30 imán fue utilizada para fijar los granos con seguridad, como se muestra en las figuras 6 y 7. La densidad de flujo magnético de la matriz de imán, que tiene la polaridad opuesta, es más fuerte en el centro de cada superficie del imán. Porque la fuerza ...

Las células cultivadas en forma de esferoide son más similares a real tejido en el cuerpo de un plano bidimensional de la cultura1. Teniendo en cuenta esta ventaja, el uso de esferoides se ha adoptado para mejorar el estudio de la interacción de célula a célula2,3, activación inmune4,5y6de la diferenciación de la detección de drogas. Además, esferoides con múltiples tipos de células se han aplicado recientemente a organoides (cerca de-fisiológico tridimensional (3D) el tejido), que son muy útiles para estudiar el desarrollo y la enfermedad humana7. Varios métodos se han utilizado para producir esferoides. El método más simple consiste en la utilización de una superficie no adhesiva, que las células se agregan entre sí y esferoides de forma. Un plato de Petri pueden tratarse con albúmina de suero bovino, pluronic F-127 o un polímero hidrofóbico (por ejemplo metacrilato de 2-hydroxyethl de poly) para hacer su superficie no adhesiva89. El método de frasco de spinner es otra forma bien conocida de producir grandes cantidades de esferoides10,11. En este método, las células se llevan a cabo en suspensión agitando para evitar de ser unido al sustrato. Por el contrario, la flotación células agregado esferoides de forma. El método superficie no adhesiva y el método de frasco de spinner pueden producir grandes cantidades de esferoides. Sin embargo, están sujetas a limitaciones incluyendo dificultades en controlar el tamaño del esferoide, así como el seguimiento y monitoreo de cada esferoide. Como un remedio para este tipo de problemas, otro método de producción del esferoide, a saber, el colgante gota método pueden ser empleados12. Se trata de depositar las gotas de la suspensión de células en la parte inferior de la tapa de una placa de cultivo. Estas gotas son generalmente 15 a 30 μL en tamaño y contienen aproximadamente de 300 a 3000 células13. Cuando se invierte la tapa, las gotas se llevan a cabo en lugar por la tensión superficial. El ambiente de microgravedad en cada gota concentra en las células, que entonces forman esferoides solo en la interfase líquido aire libre. Los beneficios de colgar el método de caída son que ofrece una distribución de tamaño bien controlados, si bien es fácil de rastrear y monitorear cada esferoide, en relación con los métodos de matraz superficie y spinner no adhesiva. Sin embargo, este método tiene una desventaja en que la producción masiva de esferoides y el propio proceso de producción es excesivamente trabajo intensivo.
Un conjunto de micropocillo es un plano de la placa con muchos pozos de tamaño micro, cada uno con un diámetro que van desde 100 hasta 1000 μm. El principio de producción del esferoide cuando utilice micropocillos es similar a la del método de superficie no adhesiva. Los beneficios incluyen el hecho de que los micropocillos proporcionan espacios entre los micropocillos para separar las células o esferoides, que es fácil controlar el tamaño del esferoide, mientras que también hace fácil supervisar cada esferoide sola. Con un gran número de los micropocillos, producción de esferoide alto rendimiento también es posible. Otra ventaja de los micropocillos es la opción a los pozos de la forma de diferentes formas (hexaedros, cilíndricos, trigonal prismático) dependiendo de propósitos experimentales únicas de los usuarios. En general, sin embargo, una forma tridimensional (3D) de cóncavo (o hemisférica) se considera el más adecuado para la producción de esferoides solo tamaño uniforme. Por lo tanto, la utilidad de los micropocillos cóncavos se ha divulgado para muchos estudios de Biología de la célula tales como examinar la diferenciación de cardiomiocitos de células madre embrionarias de14,15, racimos de la secreción de insulina de la célula del islote la actividad enzimática de los hepatocitos16y la resistencia a los medicamentos de tumor esferoides17.
Desafortunadamente, la fabricación de los micropocillos a menudo requiere instalaciones especializadas micropatterning; métodos de fotolitografía convencionales requieren exposición e instalaciones en vías de desarrollo mientras que los reactivos ion-aguafuerte-métodos necesitan equipo de plasma y viga de ion. Ese equipo es costoso que, junto con el proceso de fabricación complicado, presenta una alta barrera de entrada para los biólogos que no tienen acceso a la microtecnología. Para superar estos problemas, otros métodos rentables como hielo litografía18 (usando las gotas de agua congeladas) y el método de membrana flexible14 (usando una membrana, sustrato por-agujero y un vacío) se han sugerido. Sin embargo, estos métodos también conllevan graves inconvenientes como que es difícil controlar el tamaño del patrón, el logro de altos cocientes de aspecto y la producción de micropocillos de área más grande.
Para superar estas cuestiones, proponemos un método de fabricación de novela micropocillos cóncavo utilizando un substrato a través del agujero, bolas de acero y una variedad de imán. Usando este método, se pueden fabricar cientos de micropocillos esféricos cóncavos aprovechando el mecanismo de cuentas metálicas autobloqueantes asistida de fuerza magnética (figura 1). El proceso de fabricación implica el uso de muy pocas instalaciones costosas y complicadas y no requiere de muchas habilidades avanzadas. Como tal, personas aún pueden realizar fácilmente este método de fabricación. Para demostrar el método propuesto, humanos-adiposo-derivados de las células madre fueron cultivadas en los micropocillos cóncavos para producir esferoides.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="612">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">CNC rotary engraver</td>
			<td style="width:111px;">Roland DGA</td>
			<td style="width:119px;">EGX-350</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Micro drill bit</td>
			<td style="width:111px;">HAM Pr&#228;zision</td>
			<td style="width:119px;">30-1301 TA</td>
			<td>&#934; 0.55 and 0.75 mm</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">Sulfuric acid 98%</td>
			<td style="width:111px;">Daejung</td>
			<td style="width:119px;">7683-4100</td>
			<td style="width:167px;">For cleaning aluminum plate. 
			Dilute with distilled water with 15% solution</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Neodymium magnet</td>
			<td style="width:111px;">Supermagnete</td>
			<td>W-01-N</td>
			<td>1 x 1 x 1 mm</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Bearing ball</td>
			<td style="width:111px;">Agami Modeling</td>
			<td style="width:119px;">SUJ2</td>
			<td>&#934; 600 &#956;m steel bead</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Polydimethylsiloxane (PDMS)</td>
			<td style="width:111px;">Dowcorning</td>
			<td style="width:119px;">Sylgard 184</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Pluronic F-127</td>
			<td style="width:111px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">p2443</td>
			<td>Dilute with phosphate buffered saline to 4% (w/v) solution</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Dulbecco&#39;s modified eaggle&#39;s medium (DMEM)</td>
			<td style="width:111px;">ATCC</td>
			<td style="width:119px;">30-2002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Dulbecco&#39;s phosphate buffered saline (D-PBS)</td>
			<td style="width:111px;">ATCC</td>
			<td style="width:119px;">30-2200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Fetal bovine serum</td>
			<td style="width:111px;">ATCC</td>
			<td style="width:119px;">30-2020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Adipose-derived mesenchymal stem cells</td>
			<td style="width:111px;">ATCC</td>
			<td style="width:119px;">ATCC PCS-500-011</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a paired bead and magnet array for molding microwells with variable concave geometries

Un esferoide es una herramienta útil para comprender el comportamiento celular en que proporcione un en vivo-como el entorno tridimensional. Métodos de producción de varios esferoide como superficies no-adhesiva, frascos de spinner, gotas colgantes y micropocillos se han utilizado en estudios de interacción de célula a célula, activación inmune, de detección de drogas tallo diferenciación celular y la generación de organoide. Entre estos métodos, los micropocillos con una geometría cóncava tridimensional han ganado la atención de científicos e ingenieros, dados sus ventajas de generación esferoide de tamaño uniforme y la facilidad con que pueden ser las respuestas de los esferoides seguimiento. Aunque se han propuesto métodos rentables como el uso de membranas flexibles y litografía de hielo, estas técnicas incurren en graves inconvenientes como la dificultad para controlar el tamaño del patrón, logro de proporciones de alto y la producción de áreas más grandes de los micropocillos. Para superar estos problemas, proponemos un método robusto para la fabricación de los micropocillos cóncavos sin necesidad de instalaciones complejas de alto costo. Este método utiliza una matriz de 30 x 30 por-agujero, varios acero cien micrómetros-orden granos y la fuerza magnética para fabricar 900 micropocillos en un sustrato de polidimetilsiloxano (PDMS) de 3 cm x 3 cm. Para demostrar la aplicabilidad de nuestro método para aplicaciones biológicas de la célula, se cultivan células madre adiposas para 3 días y producido con éxito utilizando nuestra plataforma de micropocillos de esferoides. Además, se realizó una simulación de magnetostática para investigar el mecanismo, por el que se utilizó fuerza magnética para atrapar los granos de acero en los agujeros. Creemos que el método de fabricación de micropocillos propuesto puede aplicarse a muchos estudios celulares basado en el esferoide como screening de drogas, regeneración de tejidos, diferenciación de la célula de vástago y metástasis del cáncer.

Un molde convexo y un patrón de micropocillos fueron fabricados con éxito siguiendo los pasos 2.1 a 3.7. (Figura 4). Los granos de acero comerciales quedaron atrapados en la matriz por-agujero de 30 x 30. Los granos se mantuvieron firmemente sin espacios entre los granos y los correspondientes agujeros (figura 4a). La forma de micropocillos cóncava fabricado es cóncavo semiesférico, con un diámetro de 600 μm, que es lo mis...

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A Paired Bead and Magnet Array for Molding Microwells with Variable Concave Geometries

Este manuscrito presenta un método robusto de la fabricación de los micropocillos cóncavos sin necesidad de instalaciones complejas de alto costo. Usando la fuerza magnética, granos de acero y una matriz a través del agujero, varios cientos los micropocillos fueron formados en un sustrato de polidimetilsiloxano (PDMS) de 3 cm x 3 cm.

Un grano emparejado y arreglo de imán para moldear los micropocillos con geometrías variables cóncavos

A spheroid culture is a useful tool for understanding cellular behavior in that it provides an in vivo-like three-dimensional environment. Various ...

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8.6K vistas.  Chung-Ang University. Este manuscrito presenta un método robusto de la fabricación de los micropocillos cóncavos sin necesidad de instalaciones complejas de alto costo. Usando la fuerza magnética, granos de acero y una matriz a través del agujero, varios cientos los micropocillos fueron formados en un sustrato de polidimetilsiloxano (PDMS) de 3 cm x 3 cm.

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Investigating Receptor-ligand Systems of the Cellulosome with AFM-based Single-molecule Force Spectroscopy

Cellulosomes are discrete multienzyme complexes used by a subset of anaerobic bacteria and fungi to digest lignocellulosic substrates. Assembly of the enzymes onto the noncatalytic scaffold protein is directed by interactions among a family of related receptor-ligand pairs comprising interacting cohesin and dockerin modules. The extremely strong binding between cohesin and dockerin modules results in dissociation constants in the low picomolar to nanomolar range, which may hamper accurate off-rate measurements with conventional bulk methods. Single-molecule force spectroscopy (SMFS) with the atomic force microscope measures the response of individual biomolecules to force, and in contrast to other single-molecule manipulation methods (i.e.&#160;optical tweezers), is optimal for studying high-affinity receptor-ligand interactions because of its ability to probe the high-force regime (&#62;120 pN). Here we present our complete protocol for studying cellulosomal protein assemblies at the single-molecule level. Using a protein topology derived from the native cellulosome, we worked with enzyme-dockerin and carbohydrate binding module-cohesin (CBM-cohesin) fusion proteins, each with an accessible free thiol group at an engineered cysteine residue. We present our site-specific surface immobilization protocol, along with our measurement and data analysis procedure for obtaining detailed binding parameters for the high-affinity complex. We demonstrate how to quantify single subdomain unfolding forces, complex rupture forces, kinetic off-rates, and potential widths of the binding well. The successful application of these methods in characterizing the cohesin-dockerin interaction responsible for assembly of multidomain cellulolytic complexes is further described.

Cellulosomes are multienzyme complexes designed for digesting cellulose. AFM-based SMFS was used to study the mechanical properties and folding configuration of cellulosome-associated protein assemblies. We present a complete workflow for protein immobilization, data acquisition, and data analysis to study the interactions of individual receptor-ligand complexes involved in cellulosome assembly.

Cellulosomes are discrete multienzyme complexes used by a subset of anaerobic bacteria and fungi to digest lignocellulosic substrates. Assembly of the ...

Investigación

Bioingeniería

Microfluidic Fabrication of Polymeric and Biohybrid Fibers with Predesigned Size and Shape

A &#8220;sheath&#8221; fluid passing through a microfluidic channel at low Reynolds number can be directed around another &#8220;core&#8221; stream and used to dictate the shape as well as the diameter of a core stream.&#160;Grooves in the top and bottom of a microfluidic channel were designed to direct the sheath fluid and shape the core fluid.&#160;By matching the viscosity and hydrophilicity of the sheath and core fluids, the interfacial effects are minimized and complex fluid shapes can be formed.&#160;Controlling the relative flow rates of the sheath and core fluids determines the cross-sectional area of the core fluid.&#160;Fibers have been produced with sizes ranging from 300 nm to ~1 mm, and fiber cross-sections can be round, flat, square, or complex as in the case with double anchor fibers. Polymerization of the core fluid downstream from the shaping region solidifies the fibers.&#160;Photoinitiated click chemistries are well suited for rapid polymerization of the core fluid by irradiation with ultraviolet light.&#160;Fibers with a wide variety of shapes have been produced from a list of polymers including liquid crystals, poly(methylmethacrylate), thiol-ene and thiol-yne resins, polyethylene glycol, and hydrogel derivatives. Minimal shear during the shaping process and mild polymerization conditions also makes the fabrication process well suited for encapsulation of cells and other biological components.

Two adjacent fluids passing through a grooved microfluidic channel can be directed to form a sheath around a prepolymer core; thereby&#160;determining both shape and cross-section. Photoinitiated polymerization, such as thiol click chemistry, is well suited for rapidly solidifying the core fluid into a microfiber with predetermined size and shape.

Fabricación Microfluídica De Fibras Poliméricas Y Biohíbridas Con Tamaño y Forma Prediseñados

A &#8220;sheath&#8221; fluid passing through a microfluidic channel at low Reynolds number can be directed around another &#8220;core&#8221; stream and ...

Rapid and Low-cost Prototyping of Medical Devices Using 3D Printed Molds for Liquid Injection Molding

Biologically inert elastomers such as silicone are favorable materials for medical device fabrication, but forming and curing these elastomers using traditional liquid injection molding processes can be an expensive process due to tooling and equipment costs. As a result, it has traditionally been impractical to use liquid injection molding for low-cost, rapid prototyping applications. We have devised a method for rapid and low-cost production of liquid elastomer injection molded devices that utilizes fused deposition modeling 3D printers for mold design and a modified desiccator as an injection system. Low costs and rapid turnaround time in this technique lower the barrier to iteratively designing and prototyping complex elastomer devices. Furthermore, CAD models developed in this process can be later adapted for metal mold tooling design, enabling an easy transition to a traditional injection molding process. We have used this technique to manufacture intravaginal probes involving complex geometries, as well as overmolding over metal parts, using tools commonly available within an academic research laboratory. However, this technique can be easily adapted to create liquid injection molded devices for many other applications.

We have devised a method for low-cost and rapid prototyping of liquid elastomer rubber injection molded devices by using fused deposition modeling 3D printers for mold design and a modified desiccator as a liquid injection system.

Prototipado rápido y de bajo costo de los dispositivos médicos Utilizando 3D Impreso Moldes para moldeo por inyección de líquido

Biologically inert elastomers such as silicone are favorable materials for medical device fabrication, but forming and curing these elastomers using ...

Bead Aggregation Assays for the Characterization of Putative Cell Adhesion Molecules

Cell-cell adhesion is fundamental to multicellular life and is mediated by a diverse array of cell surface proteins. However, the adhesive interactions for many of these proteins are poorly understood. Here we present a simple, rapid method for characterizing the adhesive properties of putative homophilic cell adhesion molecules. Cultured HEK293 cells are transfected with DNA plasmid encoding a secreted, epitope-tagged ectodomain of a cell surface protein. Using functionalized beads specific for the epitope tag, the soluble, secreted fusion protein is captured from the culture medium. The coated beads can then be used directly in bead aggregation assays or in fluorescent bead sorting assays to test for homophilic adhesion. If desired, mutagenesis can then be used to elucidate the specific amino acids or domains required for adhesion. This assay requires only small amounts of expressed protein, does not require the production of stable cell lines, and can be accomplished in 4 days.

Here we present a simple, rapid method for characterizing the intrinsic adhesive properties of putative cell adhesion molecules. The secreted, epitope-tagged ectodomain of a cell adhesion molecule is captured from the culture medium on small, uniform functionalized beads. These beads can then be used immediately in simple bead aggregation assays.

Grano de agregación Los ensayos para la caracterización de Putativos Moléculas de Adhesión Celular

Cell-cell adhesion is fundamental to multicellular life and is mediated by a diverse array of cell surface proteins. However, the adhesive interactions ...

Polymeric Microneedle Array Fabrication by Photolithography

This manuscript describes the fabrication of polymeric microneedle (MN) arrays by photolithography. It involves a simple mold-free process by using a photomask consisting of embedded micro-lenses. Embedded micro-lenses were found to influence MN geometry (sharpness). Robust MN arrays with tip diameters ranging between 41.5 &#181;m &#177; 8.4 &#181;m and 71.6 &#181;m &#177; 13.7 &#181;m, with two different lengths (1,336 &#181;m &#177; 193 &#181;m and 957 &#181;m &#177; 171 &#181;m) were fabricated. These MN arrays may provide potential applications in delivery of low molecular and macromolecular therapeutic agents through skin.

Here, we present a protocol describing a mold-free fabrication process of the polymeric microneedles by photolithography.

Fabrication polimérico matriz de microagujas por fotolitografía

This manuscript describes the fabrication of polymeric microneedle (MN) arrays by photolithography. It involves a simple mold-free process by using a ...

Multi-step Variable Height Photolithography for Valved Multilayer Microfluidic Devices

Microfluidic systems have enabled powerful new approaches to high-throughput biochemical and biological analysis. However, there remains a barrier to entry for non-specialists who would benefit greatly from the ability to develop their own microfluidic devices to address research questions. Particularly lacking has been the open dissemination of protocols related to photolithography, a key step in the development of a replica mold for the manufacture of polydimethylsiloxane (PDMS) devices. While the fabrication of single height silicon masters has been explored extensively in literature, fabrication steps for more complicated photolithography features necessary for many interesting device functionalities (such as feature rounding to make valve structures, multi-height single-mold patterning, or high aspect ratio definition) are often not explicitly outlined. 
Here, we provide a complete protocol for making multilayer microfluidic devices with valves and complex multi-height geometries, tunable for any application. These fabrication procedures are presented in the context of a microfluidic hydrogel bead synthesizer and demonstrate the production of droplets containing polyethylene glycol (PEG diacrylate) and a photoinitiator that can be polymerized into solid beads. This protocol and accompanying discussion provide a foundation of design principles and fabrication methods that enables development of a wide variety of microfluidic devices. The details included here should allow non-specialists to design and fabricate novel devices, thereby bringing a host of recently developed technologies to their most exciting applications in biological laboratories.

Multilayer microfluidic devices often involve the fabrication of master molds with complex geometries for functionality. This article presents a complete protocol for multi-step photolithography with valves and variable height features tunable to any application. As a demonstration, we fabricate a microfluidic droplet generator capable of producing hydrogel beads.

Múltiples pasos Fotolitografia variable Altura de múltiples capas con válvula dispositivos de microfluidos

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

Microfluidic Platform with Multiplexed Electronic Detection for Spatial Tracking of Particles

Microfluidic processing of biological samples typically involves differential manipulations of suspended particles under various force fields in order to spatially fractionate the sample based on a biological property of interest. For the resultant spatial distribution to be used as the assay readout, microfluidic devices are often subjected to microscopic analysis requiring complex instrumentation with higher cost and reduced portability. To address this limitation, we have developed an integrated electronic sensing technology for multiplexed detection of particles at different locations on a microfluidic chip. Our technology, called Microfluidic CODES, combines Resistive Pulse Sensing with Code Division Multiple Access to compress 2D spatial information into a 1D electrical signal. In this paper, we present a practical demonstration of the Microfluidic CODES technology to detect and size cultured cancer cells distributed over multiple microfluidic channels. As validated by the high-speed microscopy, our technology can accurately analyze dense cell populations all electronically without the need for an external instrument. As such, the Microfluidic CODES can potentially enable low-cost integrated lab-on-a-chip devices that are well suited for the point-of-care testing of biological samples.

We demonstrate a microfluidic platform with an integrated surface electrode network that combines resistive pulse sensing (RPS) with code division multiple access (CDMA), to multiplex detection and sizing of particles in multiple microfluidic channels.

Plataforma de microfluidos con multiplexado de detección electrónica para el seguimiento espacial de las partículas

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

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

The development of microbial communities depends on a combination of complex deterministic and stochastic factors that can dramatically alter the spatial distribution and activities of community members. We have developed a microwell array platform that can be used to rapidly assemble and track thousands of bacterial communities in parallel. This protocol highlights the utility of the platform and describes its use for optically monitoring the development of simple, two-member communities within an ensemble of arrays within the platform. This demonstration uses two mutants of Pseudomonas aeruginosa, part of a series of mutants developed to study Type VI secretion pathogenicity. Chromosomal inserts of either mCherry or GFP genes facilitate the constitutive expression of fluorescent proteins with distinct emission wavelengths that can be used to monitor community member abundance and location within each microwell. This protocol describes a detailed method for assembling mixtures of bacteria into the wells of the array and using time-lapse fluorescence imaging and quantitative image analysis to measure the relative growth of each member population over time. The seeding and assembly of the microwell platform, the imaging procedures necessary for the quantitative analysis of microbial communities within the array, and the methods that can be used to reveal interactions between microbial species area all discussed.

The development of microbial communities depends on a combination of factors, including environmental architecture, member abundance, traits, and interactions. This protocol describes a synthetic, microfabricated environment for the simultaneous tracking of thousands of communities contained in femtoliter wells, where key factors such as niche size and confinement can be approximated.

Montaje y Seguimiento de Desarrollo Comunitario Microbiano dentro de una Plataforma de Matriz de Micropedulos

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

Visual Detection of Multiple Nucleic Acids in a Capillary Array

Multi-target, short time, and resource-affordable methodologies for the detection of multiple nucleic acids in a single, easy to operate test are urgently needed in disease diagnosis, microbial monitoring, genetically modified organism (GMO) detection, and forensic analysis. We have previously described the platform called CALM (Capillary Array-based Loop-mediated isothermal amplification for Multiplex visual detection of nucleic acids). Herein, we describe improved fabrication and performance processes for this platform. Here, we apply a small, ready-to-use cassette assembled by capillary array for multiplex visual detection of nucleic acids. The capillary array is pre-treated into a hydrophobic and hydrophilic pattern before fixing loop-mediated isothermal amplification (LAMP) primer sets in capillaries. After assembly of the loading adaptor, LAMP reaction mixture is loaded and isolated into each capillary, due to capillary force by a single pipetting step. The LAMP reactions are performed in parallel in the capillaries. The results are visually read out by illumination with a hand-held UV flashlight. Using this platform, we demonstrate monitoring of 8 frequently appearing elements and genes in GMO samples with high specificity and sensitivity. In summary, the platform described herein is intended to facilitate the detection of multiple nucleic acids. We believe it will be widely applicable in fields where high-throughput nucleic acid analysis is required.

This protocol describes the fabrication of a small, ready-to-use cassette that can be applied for visual detection of multiple nucleic acids in a single, test that is easy to operate. In this approach, a capillary array was used for multiplex and highly efficient detection of GMO targets.

Detección visual de los ácidos nucleicos múltiples en un arreglo de capilares

Multi-target, short time, and resource-affordable methodologies for the detection of multiple nucleic acids in a single, easy to operate test are urgently ...

Fabrication of a Multiplexed Artificial Cellular MicroEnvironment Array

Cellular microenvironments consist of a variety of cues, such as growth factors, extracellular matrices, and intercellular interactions. These cues are well orchestrated and are crucial in regulating cell functions in a living system. Although a number of researchers have attempted to investigate the correlation between environmental factors and desired cellular functions, much remains unknown. This is largely due to the lack of a proper methodology to mimic such environmental cues in vitro, and simultaneously test different environmental cues on cells. Here, we report an integrated platform of microfluidic channels and a nanofiber array, followed by high-content single-cell analysis, to examine stem cell phenotypes altered by distinct environmental factors. To demonstrate the application of this platform, this study focuses on the phenotypes of self-renewing human pluripotent stem cells (hPSCs). Here, we present the preparation procedures for a nanofiber array and the microfluidic structure in the fabrication of a Multiplexed Artificial Cellular MicroEnvironment (MACME) array. Moreover, overall steps of the single-cell profiling, cell staining with multiple fluorescent markers, multiple fluorescence imaging, and statistical analyses, are described.

This article describes the detailed methodology to prepare a Multiplexed Artificial Cellular MicroEnvironment (MACME) array for high-throughput manipulation of physical and chemical cues mimicking in vivo cellular microenvironments and to identify the optimal cellular environment for human pluripotent stem cells (hPSCs) with single-cell profiling.

Fabricación de una Matriz microambiente celular Artificial multiplexados

Cellular microenvironments consist of a variety of cues, such as growth factors, extracellular matrices, and intercellular interactions. These cues are ...