A microfabricated magnetic actuation device for mechanical conditioning of arrays of 3D microtissues.
A microfabricated magnetic actuation device for mechanical conditioning of arrays of 3D microtissues.
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DOI：
10.1039/c4lc01395f
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发表时间：
2015-06-07
期刊：
影响因子：
6.1
通讯作者：
Reich DH
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xu F;Zhao R;Liu AS;Metz T;Shi Y;Bose P;Reich DH
本文描述了一种用于长期机械调节和后续生物力学测量的微组织结构磁性阵列的方法。每个结构由围绕一对柔性聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)柱自组装的细胞/基质材料组成。柱子的挠度反映了组织的收缩能力。通过安装在悬臂梁上的磁性微球对单个微组织进行磁性拉伸，已经被用来阐明组织的弹性模数和对不同机械边界条件的响应。本文描述了一种微磁结构阵列的制作方法，该结构可以在外加均匀磁场的情况下同时驱动多个微组织。这些结构是在氮化硅覆盖的硅片上制造的，含有电沉积的镍棒。当设备安装在PDMS微组织支架设备上时，直通蚀刻孔提供光学和培养介质通道。生理频率的静力和交流力(每个微组织上高达20μN)都很容易在40mT的外场中产生。通过测量纤维母细胞填充的胶原微组织的弹性模数和对AC激励的动态硬化的响应，证明了磁阵列的操作。
This paper describes an approach to actuate magnetically arrays of microtissue constructs for long-term mechanical conditioning and subsequent biomechanical measurements. Each construct consists of cell/matrix material self-assembled around a pair of flexible poly(dimethylsiloxane) (PDMS) pillars. The deflection of the pillars reports the tissues’ contractility. Magnetic stretching of individual microtissues via magnetic microspheres mounted on the cantilevers has been used to elucidate the tissues’ elastic modulus and response to varying mechanical boundary conditions. This paper describes the fabrication of arrays of micromagnetic structures that can transduce an externally applied uniform magnetic field to actuate simultaneously multiple microtissues. These structures are fabricated on silicon-nitride coated Si wafers and contain electrodeposited Ni bars. Through-etched holes provide optical and culture media access when the devices are mounted on the PDMS microtissue scaffold devices. Both static and AC forces (up to 20 μN on each microtissue) at physiological frequencies are readily generated in external fields of 40 mT. Operation of the magnetic arrays was demonstrated via measurements of elastic modulus and dynamic stiffening in response to AC actuation of fibroblast populated collagen microtissues.
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影响因子：
20.1
作者：
Tulloch NL;Muskheli V;Razumova MV;Korte FS;Regnier M;Hauch KD;Pabon L;Reinecke H;Murry CE
通讯作者：
Murry CE
影响因子：
41.2
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
4.1
作者：
Boudou, Thomas;Legant, Wesley R.;Chen, Christopher S.
通讯作者：
Chen, Christopher S.
DOI：
10.1152/ajplung.00168.2012
发表时间：
2013-01-01
影响因子：
4.9
作者：
West, Adrian R.;Zaman, Nishat;Maksym, Geoffrey N.
通讯作者：
Maksym, Geoffrey N.
影响因子：
--
作者：
Hoerstrup, SP;Sodian, R;Mayer, JE
通讯作者：
Mayer, JE