Reconfigurable microfluidics with integrated aptasensors for monitoring intercellular communication.
Reconfigurable microfluidics with integrated aptasensors for monitoring intercellular communication.
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DOI：
10.1039/c4lc00037d
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发表时间：
2014-05-21
期刊：
影响因子：
6.1
通讯作者：
Revzin A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kwa T;Zhou Q;Gao Y;Rahimian A;Kwon L;Liu Y;Revzin A
我们报道了一种将抗肿瘤坏死因子-α适体传感器与真空可驱动微流控设备相结合的微系统的开发，该微系统可用于监测细胞间的通信。使用可致动小室将一组∼600细胞暴露于有丝分裂原，而不刺激600μm以外的另一组单核细胞。用直径为300μm的微型适配子修饰电极共同定位细胞组，可以独立监测每组细胞的肿瘤坏死因子-α释放。该微系统允许观察事件的顺序，包括1)第一组单核细胞有丝分裂激活产生肿瘤坏死因子-α，2)肿瘤坏死因子-α扩散到第二组细胞的位置，以及3)第二组细胞的激活导致这些细胞产生肿瘤坏死因子-α。因此，我们能够在实验上验证两组细胞之间相互的旁分泌串扰，它们分泌相同的信号分子。鉴于这种细胞通讯在损伤、癌症或免疫反应中的普遍存在，以及现有监测技术的缺乏，这里描述的微系统预计将对细胞生物学产生重大影响。
We report the development of a microsystem integrating anti-TNF-α aptasensors with vacuum-actuatable microfluidic devices that may be used to monitor intercellular communications. Actuatable chambers were used to expose to mitogen a group of ∼600 cells while not stimulating another group of monocytes only 600μm away. Co-localizing groups of cells with miniature 300μm diameter aptamer-modified electrodes enabled monitoring TNF-α release from each group independently. The microsystem allowed to observe the sequence of events that included 1) mitogenic activation of the first group of monocytes to produce TNF-α, 2) diffusion of TNF-α to the location of the second group of cells and 3) activation of the second group of cells resulting in production of TNF-α by these cells. Thus we were able to experimentally verify reciprocal paracrine cross-talk between the two groups of cells secretion the same signalling molecule. Given the prevalence of such cellular communications during injury, cancer or immune response and the dearth of available monitoring techniques, the microsystem described here is envisioned to have significant impact on cell biology.
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