微流控器官和细胞培养芯片
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微流控器官和细胞培养芯片

3D细胞培养芯片 - 距离相关的相互作用DDI芯片(每包3片)

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DDI芯片是一种独特且易于使用的微流控器件,具有5个相互连接的通道,能够为广泛的生物学应用和实验创造复杂的微环境。


DDI芯片是一种微流控器件,通过该器件可以在彼此不同的距离处研究细胞与因子之间的相互作用。其提供了更多的生理装置并允许同时进行同一器件中的不同距离的研究。使用DDI芯片,还可以测试可能影响距离相关的交互测试试剂。


该DDI芯片包包含3片芯片,无菌包装,并且可放在培养皿中。芯片必须在干燥条件下存放,不要直接暴露在阳光下和室温(15-25℃)下。


规格参数

DDI芯片由生物相容性的聚二甲基硅氧烷PMDS制成,并且具有透气性,可确保CO2和O2交换。支撑PDMS片的载体是具有出色光学性能如高透明度和低自发荧光的显微镜载玻片。这样可以使用光学、荧光和共聚焦显微镜以时间和空间分辨率直接观察您的生物样品。


DDI-Chip_blue6_2048x2048.jpg



侧边介质通道

中间矩阵通道

中间通道

高度

150 μm

150 μm

150 μm

宽度

2500 μm

1125 μm(窄部位)

3375 μm(宽部位)

逐渐从1250 μm变化到5000 μm

体积(推荐注射体积)

20 μm

20 μm

20 μm

入口直径

1000 μm

1000 μm

1000 μm


该芯片组成:

● 2个培养基通道(外部通道),用于营养物供应和测试化合物的注入;

● 2个基质通道(中间通道),可用于水凝胶或无水凝胶的细胞接种;

● 1个主中央通道,其宽度沿其长度逐渐增加。


DDI芯片没有对通道表面做涂层修饰,您可以根据您的具体应用来改善细胞粘附性,比如您可以使用聚合物和/或蛋白质的溶液覆盖在通道表面。


该微流控芯片还可与嵌入水凝胶(如胶原蛋白I,胶原蛋白IV,纤维蛋白,基质胶等)中的细胞一起使用,以重建可靠的生物微环境


1mm的芯片入口直径允许通过普通移液枪轻松将细胞悬浮液注入到芯片通道内。每个通道/腔室的建议体积为20μL,如此便几乎没有额外的μL体积样品用于实际进样和完全填充。


此外,还可以直接使用安装在芯片入口处的外径1/16英寸导管在动态流动条件下进行研究。




应用

DDI芯片是一种主要用于确定细胞与各种因素的距离相关相互作用的设备,可以通过显微镜评估不同化学或物理因素的影响。


如果某种细胞类型与因子之间存在相互作用,并且与它们之间的距离成反比,则这种相互作用将在细胞与因子之间的距离最小的器件位置上最明显地观察到,而细胞与因子之间的距离最大的器件位置上的相互作用将不那么明显(或根据没有观察到)。如果某种细胞类型与因子之间的相互作用显示正相关或负相关,则表明存在距离相关的相互作用。某种细胞类型与因子之间的相互作用可以表现为某种细胞类型的迁移、细胞活力、不同基因的表达和形状变化等。


目前市场上没有其他微流控器件可让您同时进行以下研究:

● 细胞侵袭

● 化学梯度效应

● 差流

● 自分泌和旁分泌相互作用

● 剂量反应

● 药物对细胞串扰的功效


在这里您可找到已有客户实现的两个实验的示例:

癌细胞&巨噬细胞的串扰

癌细胞嵌入基质中,并在主中央通道的一侧载入基质通道中。嵌入基质中的巨噬细胞被加载到主中央通道另一侧的另一个矩阵通道中。无细胞基质被装载到主要的中央通道中。两种细胞类型之间的旁分泌相互作用和趋化反应与它们之间的距离成反比。


应用示例的PDF海报文档,点击 here 下载。


图1 巨噬细胞在癌细胞产生和分泌的信号传导因子的梯度之后穿过细胞外基质。 图片由D. Pesen Okvur教授提供 。


自分泌串扰

癌细胞被嵌入基质中并被加载到主要的中央通道中。将无细胞基质装入主中央通道一侧的两个基质通道中。将培养基或生理缓冲溶液加载到外部培养基通道中。细胞之间的自分泌相互作用以局部数量的形式影响其增殖功能。由于中央微流体通道的宽度沿DDI-Chip芯片逐渐增加,因此中央通道中的细胞数量以及与细胞增殖呈正相关的生长因子的局部浓度都增加了。


该芯片使用的应用笔记和协议的PDF文档,点击 here 下载。


图2 癌细胞在较弱的通道上部和较窄的部分增殖更快。癌细胞产生和分泌的局部生长因子浓度增强了它们自身的增殖。图片由D. Pesen Okvur教授提供。 


通过使用DDI芯片的5个可用腔室,您还可以创建3D细胞培养物并将其用于您自己的实验:


2个培养基通道将确保您在体外药物筛选过程中细胞培养物的营养/废物交换以及药物注射

3个通道将用于创建癌细胞,成纤维细胞,内皮细胞,巨噬细胞的3D共培养...


Drug cytotoxicity assay. As described in Yildiz-Ozturk et al. (Cytotechnology (2017) 69:337–347), this 3D in vitro microfluidic cell culture platform provides a biomimetic microenvironment by generating chemical gradients that strongly influences the cellular resistance to the carnosic acid and doxorubicin (see the scientific publication).  


外渗测定。DDI-Chip的中央通道可用于模仿大小不断增加的血管。这里,可以研究(i)血流的变化;(ii)药物输送和/或(iii)癌细胞通过旁通道模拟到附近组织的渗出。


A real perfusable microvascular network can be recreated in the DDI-Chip by combining a 3D co-culture of fibroblasts and endothelial cells as described in Kim et al. (Engineering of functional, perfusable 3D microvascular networks on a chip. Lab on a Chip, 2013. 13(8): p. 1489-1500).  


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