Zeitschrift für Chromatographie und Trenntechniken
Offener Zugang

Abstrakt

Untersuchung von Zellmigrationseffekten in Mikrofluidikchips

Yu-Sheng Lin, Wenting Liu und Chunfei Hu

Mikrofluidische Chips bieten die einzigartige Möglichkeit, neuartige In-vitro-Zellmodelle zu entwickeln, mit denen die In-vivo-Mikroumgebung der Zellen präzise rekonstruiert werden kann. Obwohl sie in der Zellbiologie von Bedeutung sind, sind ihre tatsächlichen Anwendungen durch die Umgebungsmaterialien der Zellkultur stark eingeschränkt, d. h. Zellmorphologie und -migration werden stark vom Substratmaterial beeinflusst. In dieser Studie untersuchten wir die Zellmigrationseffekte in vier Arten von mikrofluidischen Chips mit der gleichen Geometrie. Dabei handelt es sich um PDMS-Formstrukturen, die jeweils auf Kulturschalen, Glasobjektträger und PDMS-Substrate geklebt sind, sowie eine weitere PMMA-Formstruktur, die auf ein PMMA-Substrat geklebt ist. Der einfacheren Beschreibung halber bezeichneten wir diese vier Chips als PDMS-DISH, PDMS-GLASS, PDMS-PDMS bzw. PMMA-PMMA. Wir verglichen und fassten die Beziehungen der Zellmigrationseffekte auf verschiedenen Substraten zusammen. Die Zellen werden zunächst in den Kulturbereich eingeführt. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass Zellausbreitungszeit, Ausbreitungsbereich und Zellmigration auf diesen Chips deutliche Unterschiede aufweisen. Um die Zellmigration in diesen Chips weiter zu untersuchen, wird ein neues Modell unter Verwendung einer Trypsin/EDTA-Lösung und eines Zellkulturmediums hergestellt. Es zeigt eine gute Wiederholbarkeit. Die meisten Zellen konnten in diesen Mikrofluidchips eine gute Morphologie und einschichtiges Wachstum entwickeln. Die am weitesten migrierten Zellen befanden sich nach 24-stündiger Überwachung im PDMS-DISH-Chip. Die Migrationsraten betragen 20,30 μm/h, 18,63 μm/h, 15,00 μm/h und 10,75 μm/h in PDMS-DISH, PDMS-GLASS, PDMS-PDMS und PMMA-PMMA. Diese Studie eröffnet Möglichkeiten für neue Biochips in zukünftigen Anwendungen der Wundheilung und Narbenbildung, die bei der Arzneimittelprüfung und verwandten Bereichen erwartet werden.