微流控器官和細胞培養芯片
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微流控器官和細胞培養芯片

3D細胞培養芯片 - 距離相關的相互作用DDI芯片(每包3片)

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DDI芯片是一種獨特且易于使用的微流控器件,具有5個相互連接的通道,能夠為廣泛的生物學應用和實驗創造復雜的微環境。


DDI芯片是一種微流控器件,通過該器件可以在彼此不同的距離處研究細胞與因子之間的相互作用。其提供了更多的生理裝置并允許同時進行同一器件中的不同距離的研究。使用DDI芯片,還可以測試可能影響距離相關的交互測試試劑。


該DDI芯片包包含3片芯片,無菌包裝,并且可放在培養皿中。芯片必須在干燥條件下存放,不要直接暴露在陽光下和室溫(15-25℃)下。


規格參數

DDI芯片由生物相容性的聚二甲基硅氧烷PMDS制成,并且具有透氣性,可確保CO2和O2交換。支撐PDMS片的載體是具有出色光學性能如高透明度和低自發熒光的顯微鏡載玻片。這樣可以使用光學、熒光和共聚焦顯微鏡以時間和空間分辨率直接觀察您的生物樣品。


DDI-Chip_blue6_2048x2048.jpg



側邊介質通道

中間矩陣通道

中間通道

高度

150 μm

150 μm

150 μm

寬度

2500 μm

1125 μm(窄部位)

3375 μm(寬部位)

逐漸從1250 μm變化到5000 μm

體積(推薦注射體積)

20 μm

20 μm

20 μm

入口直徑

1000 μm

1000 μm

1000 μm


該芯片組成:

● 2個培養基通道(外部通道),用于營養物供應和測試化合物的注入;

● 2個基質通道(中間通道),可用于水凝膠或無水凝膠的細胞接種;

● 1個主中央通道,其寬度沿其長度逐漸增加。


DDI芯片沒有對通道表面做涂層修飾,您可以根據您的具體應用來改善細胞粘附性,比如您可以使用聚合物和/或蛋白質的溶液覆蓋在通道表面。


該微流控芯片還可與嵌入水凝膠(如膠原蛋白I,膠原蛋白IV,纖維蛋白,基質膠等)中的細胞一起使用,以重建可靠的生物微環境


1mm的芯片入口直徑允許通過普通移液槍輕松將細胞懸浮液注入到芯片通道內。每個通道/腔室的建議體積為20μL,如此便幾乎沒有額外的μL體積樣品用于實際進樣和完全填充。


此外,還可以直接使用安裝在芯片入口處的外徑1/16英寸導管在動態流動條件下進行研究。




應用

DDI芯片是一種主要用于確定細胞與各種因素的距離相關相互作用的設備,可以通過顯微鏡評估不同化學或物理因素的影響。


如果某種細胞類型與因子之間存在相互作用,并且與它們之間的距離成反比,則這種相互作用將在細胞與因子之間的距離最小的器件位置上最明顯地觀察到,而細胞與因子之間的距離最大的器件位置上的相互作用將不那么明顯(或根據沒有觀察到)。如果某種細胞類型與因子之間的相互作用顯示正相關或負相關,則表明存在距離相關的相互作用。某種細胞類型與因子之間的相互作用可以表現為某種細胞類型的遷移、細胞活力、不同基因的表達和形狀變化等。


目前市場上沒有其他微流控器件可讓您同時進行以下研究:

● 細胞侵襲

● 化學梯度效應

● 差流

● 自分泌和旁分泌相互作用

● 劑量反應

● 藥物對細胞串擾的功效


在這里您可找到已有客戶實現的兩個實驗的示例:

癌細胞&巨噬細胞的串擾

癌細胞嵌入基質中,并在主中央通道的一側載入基質通道中。嵌入基質中的巨噬細胞被加載到主中央通道另一側的另一個矩陣通道中。無細胞基質被裝載到主要的中央通道中。兩種細胞類型之間的旁分泌相互作用和趨化反應與它們之間的距離成反比。


應用示例的PDF海報文檔,點擊 here 下載。


圖1 巨噬細胞在癌細胞產生和分泌的信號傳導因子的梯度之后穿過細胞外基質。 圖片由D. Pesen Okvur教授提供 。


自分泌串擾

癌細胞被嵌入基質中并被加載到主要的中央通道中。將無細胞基質裝入主中央通道一側的兩個基質通道中。將培養基或生理緩沖溶液加載到外部培養基通道中。細胞之間的自分泌相互作用以局部數量的形式影響其增殖功能。由于中央微流體通道的寬度沿DDI-Chip芯片逐漸增加,因此中央通道中的細胞數量以及與細胞增殖呈正相關的生長因子的局部濃度都增加了。


該芯片使用的應用筆記和協議的PDF文檔,點擊 here 下載。


圖2 癌細胞在較弱的通道上部和較窄的部分增殖更快。癌細胞產生和分泌的局部生長因子濃度增強了它們自身的增殖。圖片由D. Pesen Okvur教授提供。 


通過使用DDI芯片的5個可用腔室,您還可以創建3D細胞培養物并將其用于您自己的實驗:


2個培養基通道將確保您在體外藥物篩選過程中細胞培養物的營養/廢物交換以及藥物注射

3個通道將用于創建癌細胞,成纖維細胞,內皮細胞,巨噬細胞的3D共培養...


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).  


外滲測定。DDI-Chip的中央通道可用于模仿大小不斷增加的血管。這里,可以研究(i)血流的變化;(ii)藥物輸送和/或(iii)癌細胞通過旁通道模擬到附近組織的滲出。


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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