Автоматизация посева клеток в микрофлюидном чипе для динамического культивирования

26 января 2022 13:16

// Микрофлюидика

В этом руководстве мы расскажем, как автоматизировать выращивание клеток для динамического культивирования с помощью лабораторной посуды ibidi и оборудования Elveflow для микрофлюидики.

Динамическое культивирование клеток

Микрофлюидное культивирование клеток — это микромасштабное культивирование клеток в потоке, создающее физико-механическую среду, более схожую с той, что наблюдается в клетках и тканях организма, по сравнению со статическими условиями культивирования. Клетки естественным образом чувствуют и реагируют на поток и сдвиговые силы, возникающие при кровообращении, интерстициальном потоке и лимфатическом дренаже. Микрофлюидная перфузия воспроизводит физиологический процесс переноса жидкости, что важно для обмена питательными веществами, удаления отходов и приложения напряжения сдвига.

Подробнее о динамическом культивировании клеток Вы можете узнать из вебинара от эксперта Elveflow Лизы Муйжниекс.

Вебинар Elveflow: Культивирование клеток в динамических условиях

Преимущества динамического культивирования

В этом руководстве описывается посев клеток для динамического культивирования. Произведите посев с помощью автоматического контроллера микрожидкостного потока OB1 и оставьте клетки в неподвижном состоянии в перфузионной камере. Визуально контролируйте плотность посева и получайте надежное прикрепление. Вам больше не придется беспокоится о появлении пузырьков между посевом и перфузией!

Некоторые основные области применения динамического культивирования клеток включают:

Визуализация живых клеток (например, визуализация кальция, FISH);
Скрининг лекарственных препаратов;
Работа с напряжением сдвига;
Анализ адгезии клеток: иммунный ответ, раковая инвазия и метастазирование;
Модели физиологии и заболеваний: Органы на чипе, формирование и окклюзия кровеносных сосудов (атеросклероз), гомеостаз костной ткани и заболевания (остеопороз) и т.д.

Компоненты систем для автоматизированного посева клеток

Набор для биологических применений

Слайд-камеры ibidi

Комплектующие набора Elveflow


*Контроллер потока OB1*	*Система распределения жидкости*	*Система удаления пузырьков*

*Датчик скорости потока*	*Набор фитингов и резервуаров*	*Распределительная система*

Схема установки для автоматизированного посева клеток

Оборудование

Контроллер микрожидкостного потока: подача заданного давления для создания стабильного и беспульсационного потока;
Резервуары: содержат среду, буфер, красители, клеточную суспензию или образцы. Доступны различные размеры крышек, от Эппендорфа до бутылок;
Гидрораспределитель (MUX-Distributor): выбор вводимой жидкости;
Датчик скорости потока: мониторинг и контроль скорости потока в режиме реального времени.
Ловушка для пузырьков: улавливание и удаление пузырьков воздуха, чтобы они не попадали в чип, не нарушали поток и не прилипали к клеткам.
Перфузионная камера или микрофлюидный чип: содержит ваши клетки. Совместимость с микроскопией.
Компьютер: Контролирует все параметры с помощью программного обеспечения и автоматизирует эксперимент, создавая последовательности инъекций.

Реактивы

Клетки: HeLa (1×10⁶ клеток/мл);
Среда: DMEM с высоким содержанием глюкозы, 10% FBS, пенициллин/стрептомицин (100 Ед/мл; 100 мкг/мл);
Промывочный буфер: PBS;
Окрашивание живых/мертвых клеток: Кальцеин/ Hoechst/ Пропидий йодид.

Протокол для автоматизированного посева клеток

Соберите систему: подключите все модули, откалибруйте прибор, подготовьте и подключите все растворы.
Продувка: отсоедините трубку от входа в ловушку пузырьков. Очистите все линии резервуара от воздуха. Снова подсоедините трубки.
Подача среды: переключите вход MUX-Distributor на резервуар со средой. Запустите поток, пока перфузионная камера не заполнится средой.
Подача клеток: переключите вход MUX-Distributor на клетки и подавайте поток, пока перфузионная камера не заполнится клетками.

Важно: точно подсчитайте клетки и сразу же используйте хорошо перемешанную суспензию.

Остановите поток: переключите вход MUX-Distributor в тупик, чтобы остановить поток.

Совет: во время посева полезно наблюдать за каналом под микроскопом.

Инкубируйте: Дайте клеткам время прилипнуть к поверхности чипа, пока не течет жидкость. Это может занять до 24 часов в зависимости от типа клеток.

Результаты

Перфузионная камера для автоматизированного посева клеток на столике микроскопа. Чип можно закрепить в чашке Петри для более удобного обращения.

Клетки MCF7 в чипе, оседание (t=2ч).

Клетки MCF7 в чипе, начало адгезии (t=4ч).

Видео посева: Клетки поступают в перфузионную камеру, заполненную средой, со скоростью потока 40 мкл/мин. Поток был остановлен путем переключения клапана MUX- Distributor в тупиковый блок при t=18 с, а затем остановкой OB1. Обратите внимание на мгновенную остановку клеток.