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Die geernteten Sphäroide wurden in eine Mitschlagraummitlösung mit Tyrode-Pufferlösung gelegt, die am 3D-SR-BA-Chip befestigt ist. Jeder 3D-SR-BA wurde mit einem Mikromanipulator (SMX, Sensapex) abgeschrieben, wie im Film S2 dargestellt, gefolgt von der Sphäroid-Verkapselung innerhalb der Arrays. Nach der Verkapselung wurde die Aufnahmekammer kontinuierlich mit frischer Tyrodes Lösung bei 37°C durchsetzt. Vor der Aufnahme wurden CM-Sphäroide mit dem Ca2+-Indikator Fluo-4 AM befleckt. Fluo-4 AM (10 `M) (Thermo Fisher, Katalog-Nr. F14217) wurde in 1″ PBS hergestellt und bei 37°C für 30 min inkubiert. Nach der Inkubation wurden die Sphäroide dreimal mit Tyrodes Lösung bei 37°C vorgewärmt gewaschen. Jeder Chip wurde mit gelötetem 36-poliger Stecker (Omnetics, Katalog-Nr. A79024-001).

Die Elektroden auf dem Chip wurden mit einem manuellen Keildrahtbonder (7476D Wire Bonder, West Bond) an die Cu-Pads auf der Leiterplatte verdrahtet. Der Chip wurde auf die Mikroskopbühne geladen, und die Temperatur in der Kulturkammer wurde durch konstante Durchblutung der Tyrodes Lösung bei 37°C mit einem Inline-Heizer (ThermoClamp, Automate Scientific) aufrechterhalten. Die Sphäroide wurden von 3D-SR-BAs gekapselt. Nach anfänglichen Aufnahmen wurden die Sphäroide mit 20 M Blebbistatin behandelt und zusätzliche Aufnahmesätze erhalten. Die Leistungsfähigkeit unserer 3D-Sensorvorrichtung liegt in ihren abstimmbaren Eigenschaften, die nicht nur durch die Anordnung der Elektroden, sondern auch durch die Krümmung des Geräts gesteuert werden. Das selbstgewalzte Gerät ermöglicht 3D-Messungen der Gewebeelektrophysiologie (Abb. 1C), die mit konventioneller Elektronik, die auf 2D-Chipoberflächen hergestellt wird, nicht zugänglich sind. Eine Schnittstelle eines nativen 3D-Gewebes mit einer 2D-Messplattform ist begrenzt, da eine enge Gewebe-Sensor-Schnittstelle nur an der Spitze des Gewebes erreicht werden kann, wie in Abb. 1D dargestellt. Die Messung der elektrischen Aktivität des gesamten 3D-Konstrukts von allen Seiten bietet eine einzigartige Gelegenheit, das Verständnis der Signalausbreitung im Gesamtkonstrukt zu erlangen. Um diese Art der elektrophysiologischen Studie zu erreichen, entwickelt diese Arbeit den 3D-SR-BA.

Durch die strategische Platzierung der Elektroden und die Einstellung der aufgerollten Krümmung haben die 3D-SR-BA-Geräte das Potenzial, wesentlich umfangreichere Informationen über das elektrophysiologische Verhalten von Zellclustern und Geweben zu liefern. Um ein solches Selbstwalzen auszulösen, haben wir die 3D-SR-BAs (siehe Materialien und Methoden) auf einer Opferschicht und polymeren Stütze mit metallischen Elektrodenlinien hergestellt, die Quell- und Abflussverbindungen zu den FETs bieten, wie in Abb. dargestellt.

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