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Un dispositivo microfluidic perifusion isolotto è stato sviluppato per la valutazione della secrezione insulinica dinamica di isole multiple e simultanee imaging di fluorescenza di afflusso di calcio e mitocondriale potenziali cambiamenti.
Un dispositivo microfluidic perifusion isolotto è stato sviluppato per la valutazione della secrezione insulinica dinamica di isole multiple e simultanee imaging di fluorescenza di afflusso di calcio e mitocondriale potenziali cambiamenti. Il dispositivo è costituito da tre strati: primo strato contiene un array di microscala pozzi (500 micron di diametro e 150 micron di profondità) che aiutano a immobilizzare le isolette, mentre esposto al flusso e massimizzare la superficie esposta delle isole, il secondo strato contiene una circolare perifusion camera (3 mm di profondità, 7 mm di diametro) e il terzo strato contiene un ingresso di miscelazione dei canali che i fan prima dell'iniezione nella camera perifusion (2 mm in larghezza, 19 mm di lunghezza e 500 micron di altezza) per l'ottimizzazione l'efficienza di miscelazione prima di entrare nella camera di perifusion. La creazione di gradienti di glucosio diverse tra cui una lineare, forma a campana, e forme squadrate può anche essere creato nella rete perifusion microfluidica ed è dimostrato.
Microfabrication A. di 3-strati dispositivo perifusion microfluidica
Bene fondo Maestro protocollo (150 micron pozzi profondi)
Microcanali Maestro protocollo (500 micron pozzi di profondità)
PDMS soluzione di preparazione
B. Apparato Sperimentale
Rappresentante Risultati
Isolotti del mouse sono stati perifused con una sfumatura lineare di 2-25 mM glucosio. Come mostrato nella Figura 1, afflusso di calcio e la secrezione di insulina sono innescate dopo circa 13 minuti di perifusion, corrispondenti a 6 mM glucosio. Cambiamenti nelle potenzialità mitocondriali sono visto in precedenza come previsto, a circa 11 minuti. Questi dati dimostrano il vantaggio di utilizzare questa rete microfluidica per caratterizzare isolotto fisiologia.
Figura 1. Reazioni fisiologiche alla stimolazione delle cellule insulari.
I sistemi tradizionali di perifusion isolotto (macroscala e microscala) hanno alcune limitazioni tra cui complesso di configurazione e design, elevate esigenze tecniche, e la difficoltà di creare utenti prescritto gradienti chimici nel sistema. Il sistema perifusion microfluidica descritto qui di superare queste limitazioni con geometria semplice di progettazione e fabbricazione. Più importante, questo sistema può essere integrato con l'approccio di imaging a fluorescenza che forniscono come uno strumento unico per studiare la fisiologia isolotto. Il sistema ha dimostrato con elevato rapporto segnale-rumore e spazio-temporale risoluzione di questi segnali di fluorescenza. Il dispositivo prototipo attuale anche in grado di contenere perifusion configurazioni multiple in un unico chip e fornire diversi tipi di microambienti per scopi applicazione diffusa.
Questo lavoro è stato sostenuto da AAUW internazionale borsa di studio per Adeola Adewola, NIH / NCRR (U42RR023245) a Jose Oberholzer, e il Progetto Diabete Chicago.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
60ml Syringes | BD Biosciences | ||
Fura-2 fluorescence dye | Molecular Probes, Life Technologies | ||
Rhodamine123 Fluorescence dye | Molecular Probes, Life Technologies | ||
Glucose | Sigma-Aldrich | ||
Bovine Serum Albumin | Sigma-Aldrich | ||
30" Silicone tubings | Cole-Parmer | 1/16 x 1/8in | |
1.5ml Eppendorf tubes | Fisher Scientific | ||
Y-connectors | Cole-Parmer | 1/16” & 4mm | |
Syringe connectors | Cole-Parmer | female luer plug 1/16” | |
Straight connectors | Cole-Parmer | 1/16” | |
Elbow connector | Cole-Parmer | 1/16” | |
Havard syringe pump | Harvard Apparatus | ||
Perifusion device | |||
Hot plate | PMC | ||
Thermometer | Omega Engineering, Inc. | ||
Fraction collector | Gibson | ||
Pippettor | Fisher Scientific | ||
Inverted epiflorescence microscope | Olympus Corporation | IX71 | |
Charge-coupled device | QImaging | Retiga-SRV, Fast 1394 |
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