Nature.com ಗೆ ಭೇಟಿ ನೀಡಿದ್ದಕ್ಕಾಗಿ ಧನ್ಯವಾದಗಳು. ನೀವು ಬಳಸುತ್ತಿರುವ ಬ್ರೌಸರ್ ಆವೃತ್ತಿಯು CSS ಗೆ ಸೀಮಿತ ಬೆಂಬಲವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಉತ್ತಮ ಅನುಭವಕ್ಕಾಗಿ, ನೀವು ನವೀಕರಿಸಿದ ಬ್ರೌಸರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಬೇಕೆಂದು ನಾವು ಶಿಫಾರಸು ಮಾಡುತ್ತೇವೆ (ಅಥವಾ ಇಂಟರ್ನೆಟ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪ್ಲೋರರ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮೋಡ್ ಅನ್ನು ಆಫ್ ಮಾಡಿ). ಈ ಮಧ್ಯೆ, ನಿರಂತರ ಬೆಂಬಲವನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು, ನಾವು ಶೈಲಿಗಳು ಮತ್ತು ಜಾವಾಸ್ಕ್ರಿಪ್ಟ್ ಇಲ್ಲದೆ ಸೈಟ್ ಅನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತೇವೆ.
ಮಾನವ ಕರುಳಿನ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವು 3D ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪ ಮತ್ತು ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಸಂಘಟನೆಯ ಕ್ರಿಪ್ಟ್-ವಿಲ್ಲಸ್ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಶಿಷ್ಟ ರಚನೆಯು ಕರುಳಿನ ಹೋಮಿಯೋಸ್ಟಾಸಿಸ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ತಳದ ಕ್ರಿಪ್ಟ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಕಾಂಡಕೋಶದ ಗೂಡನ್ನು ಬಾಹ್ಯ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಪ್ರತಿಜನಕಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಚಯಾಪಚಯ ಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಕರುಳಿನ ವಿಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಸ್ರವಿಸುವ ಲೋಳೆಯು ಕರುಳಿನ ಲೋಳೆಪೊರೆಯ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ತಡೆಗೋಡೆಯೊಂದಿಗೆ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕವಾಗಿ ವಿಭಿನ್ನವಾದ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, 3D ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಮರುಸೃಷ್ಟಿಸುವುದು ಇನ್ ವಿಟ್ರೊ ಗಟ್ ಮಾದರಿಗಳ ನಿರ್ಮಾಣಕ್ಕೆ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ. ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ, ಸಾವಯವ ಮಿಮೆಟಿಕ್ ಗಟ್-ಆನ್-ಎ-ಚಿಪ್ ವರ್ಧಿತ ಶಾರೀರಿಕ ಕಾರ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಬಯೋಮೆಕಾನಿಕ್ಸ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಕರುಳಿನ ಎಪಿಥೀಲಿಯಂನ ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ 3D ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ, ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಎಂಬೆಡೆಡ್ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ ಕರುಳಿನಲ್ಲಿ ಕರುಳಿನ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ದೃಢವಾಗಿ ಪ್ರೇರೇಪಿಸಲು ನಾವು ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಬಹುದಾದ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್ ಅನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತೇವೆ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸೆಟ್ಟಿಂಗ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಹಾಗೂ ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಾಧನ ತಯಾರಿಕೆ, ಕ್ಯಾಕೊ-2 ಅಥವಾ ಕರುಳಿನ ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಕೋಶಗಳ ಸಂಸ್ಕೃತಿ, 3D ರೂಪವಿಜ್ಞಾನದ ಪ್ರಚೋದನೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಾಪಿತ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ನಾವು ವಿವರವಾದ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತೇವೆ. ಬಹು ಇಮೇಜಿಂಗ್ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು 3D ಎಪಿಥೀಲಿಯಾ. ಈ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್ 5 ದಿನಗಳ ಕಾಲ ಬಾಸೊಲೇಟರಲ್ ದ್ರವ ಹರಿವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಕರುಳಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪದ ಪುನರುತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ. ನಮ್ಮ ಇನ್ ವಿಟ್ರೊ ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ ವಿಧಾನವು ಶಾರೀರಿಕವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿತ ಶಿಯರ್ ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಚಲನೆಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಂಕೀರ್ಣ ಕೋಶ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಅಥವಾ ಕುಶಲತೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಇದು ಇತರ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಮೀರಿಸಬಹುದು. ನಮ್ಮ ಪ್ರಸ್ತಾವಿತ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್ ಬಯೋಮೆಡಿಕಲ್ ಸಂಶೋಧನಾ ಸಮುದಾಯಕ್ಕೆ ವಿಶಾಲ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಬೀರಬಹುದು ಎಂದು ನಾವು ಊಹಿಸುತ್ತೇವೆ, ಬಯೋಮೆಡಿಕಲ್, ಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ಮತ್ತು ಔಷಧೀಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗಾಗಿ ವಿಟ್ರೊದಲ್ಲಿ 3D ಕರುಳಿನ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಪದರಗಳನ್ನು ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸುವ ವಿಧಾನವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.
ಗಟ್-ಆನ್-ಎ-ಚಿಪ್1,2,3,4,5 ಅಥವಾ ದ್ವಿಪದರದ ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಕಲ್ಚರ್ ಮಾಡಲಾದ ಕರುಳಿನ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಕ್ಯಾಕೊ-2 ಕೋಶಗಳು6,7 ಆಧಾರವಾಗಿರುವ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಸ್ಪಷ್ಟ ತಿಳುವಳಿಕೆಯಿಲ್ಲದೆಯೇ ಇನ್ ವಿಟ್ರೊದಲ್ಲಿ ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ 3D ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್‌ಗೆ ಒಳಗಾಗಬಹುದು ಎಂದು ಪ್ರಯೋಗಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ನಮ್ಮ ಇತ್ತೀಚಿನ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, ಕಲ್ಚರ್ ಸಾಧನಗಳಿಂದ ಬಾಸೊಲ್ಯಾಟರಲ್ ಆಗಿ ಸ್ರವಿಸುವ ಮಾರ್ಫೋಜೆನ್ ವಿರೋಧಿಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವುದು ಇನ್ ವಿಟ್ರೊದಲ್ಲಿ 3D ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಅನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸಲು ಅಗತ್ಯ ಮತ್ತು ಸಾಕಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ, ಇದನ್ನು ಕ್ಯಾಕೊ-2 ಮತ್ತು ರೋಗಿಯಿಂದ ಪಡೆದ ಕರುಳಿನ ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್‌ಗಳು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿವೆ. ಎಪಿಥೇಲಿಯಲ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಮೌಲ್ಯೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, ಗಟ್-ಆನ್-ಎ-ಚಿಪ್ ಮತ್ತು "ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್" ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಇನ್ಸರ್ಟ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದ ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಬಲವಾದ Wnt ವಿರೋಧಿ, ಡಿಕ್‌ಕಾಫ್-1 (DKK-1) ನ ಕೋಶ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಸಾಂದ್ರತೆಯ ವಿತರಣೆಯ ಮೇಲೆ ನಾವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಗಮನಹರಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಆನ್-ಚಿಪ್ ಗಟ್‌ಗೆ ಬಾಹ್ಯ Wnt ವಿರೋಧಿಗಳನ್ನು (DKK-1, Wnt ರೆಪ್ರೆಸರ್ 1, ಸ್ರವಿಸುವ ಫ್ರಿಜ್ಲ್ಡ್-ಸಂಬಂಧಿತ ಪ್ರೋಟೀನ್ 1, ಅಥವಾ ಸೋಗಿ-1 ನಂತಹ) ಸೇರಿಸುವುದರಿಂದ ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಪೂರ್ವರಚನಾತ್ಮಕ 3D ಎಪಿಥೇಲಿಯಲ್ ಪದರವನ್ನು ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತೇವೆ, ಇದು ಸಂಸ್ಕೃತಿಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವಿರೋಧಿ ಒತ್ತಡವು ಕರುಳಿನ ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್‌ಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಎಪಿಥೇಲಿಯಲ್ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಬಲವಾದ ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಅನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಸಕ್ರಿಯ ಫ್ಲಶಿಂಗ್ (ಉದಾ, ಗಟ್-ಆನ್-ಎ-ಚಿಪ್ ಅಥವಾ ಹೈಬ್ರಿಡ್-ಆನ್-ಎ-ಚಿಪ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ) ಅಥವಾ ಪ್ರಸರಣದ ಮೂಲಕ ಬಾಸೊಲೇಟರಲ್ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ Wnt ವಿರೋಧಿಗಳ ಮಟ್ಟವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವುದು ಅಥವಾ ಕನಿಷ್ಠವಾಗಿ ನಿರ್ವಹಿಸುವುದು. ಬಾಸೊಲೇಟರಲ್ ಮಾಧ್ಯಮ (ಉದಾ, ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಇನ್ಸರ್ಟ್‌ಗಳಿಂದ ದೊಡ್ಡ ಬಾಸೊಲೇಟರಲ್ ಜಲಾಶಯಗಳಿಗೆ ಬಾವಿಗಳಲ್ಲಿ).
ಈ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್‌ನಲ್ಲಿ, ಪಾಲಿಡೈಮಿಥೈಲ್‌ಸಿಲೋಕ್ಸೇನ್ (PDMS) ಆಧಾರಿತ ಸರಂಧ್ರ ಪೊರೆಗಳು (ಹಂತಗಳು 6A, 7A, 8, 9) ಅಥವಾ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಇನ್ಸರ್ಟ್‌ಗಳ ಪಾಲಿಯೆಸ್ಟರ್ ಪೊರೆಗಳು (ಹಂತಗಳು 6B, 7B, 8, 9) ಮತ್ತು ಪ್ರೇರಿತ 3D ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಇನ್ ವಿಟ್ರೊ (ಹಂತ 10) ಮೇಲೆ ಕರುಳಿನ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಕಲ್ಚರ್ ಮಾಡಲು ಗಟ್-ಆನ್-ಎ-ಚಿಪ್ ಮೈಕ್ರೋಡಿವೈಸಸ್ ಮತ್ತು ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವೆಲ್-ಇನ್ಸರ್ಟೇಬಲ್ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್‌ಗಳನ್ನು (ಹಂತಗಳು 1-5) ತಯಾರಿಸಲು ನಾವು ವಿವರವಾದ ವಿಧಾನವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತೇವೆ. ಬಹು ಇಮೇಜಿಂಗ್ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅಂಗಾಂಶ-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಹಿಸ್ಟೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಮತ್ತು ವಂಶಾವಳಿ-ಅವಲಂಬಿತ ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಸೂಚಿಸುವ ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಮತ್ತು ಆಣ್ವಿಕ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು ಸಹ ನಾವು ಗುರುತಿಸಿದ್ದೇವೆ (ಹಂತಗಳು 11-24). ಪೋರಸ್ ಪೊರೆಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಮಾರ್ಪಾಡು, 2D ಏಕಪದರಗಳ ಸೃಷ್ಟಿ, ಮತ್ತು ಕರುಳಿನ ಜೀವರಾಸಾಯನಿಕ ಮತ್ತು ಬಯೋಮೆಕಾನಿಕಲ್ ಮೈಕ್ರೋಎನ್‌ವಿರಾನ್‌ಮೆಂಟ್‌ನ ಪುನರುತ್ಪಾದನೆ ಸೇರಿದಂತೆ ತಾಂತ್ರಿಕ ವಿವರಗಳೊಂದಿಗೆ ಎರಡು ಸಂಸ್ಕೃತಿ ಸ್ವರೂಪಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಕೊ-2 ಅಥವಾ ಕರುಳಿನ ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್‌ಗಳಂತಹ ಮಾನವ ಕರುಳಿನ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನಾವು ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಅನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸುತ್ತೇವೆ. ಇನ್ ವಿಟ್ರೊ. 2D ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಮೊನೊಲೇಯರ್‌ಗಳಿಂದ 3D ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಅನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸಲು, ನಾವು ಮಾರ್ಫೋಜೆನ್ ವಿರೋಧಿಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿದ್ದೇವೆ. ಸಂಸ್ಕೃತಿಯ ಬಾಸೊಲೇಟರಲ್ ವಿಭಾಗಕ್ಕೆ ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ಹರಿಯುವ ಮೂಲಕ ಎರಡೂ ಕಲ್ಚರ್ಡ್ ರೂಪಗಳಲ್ಲಿ. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಮಾರ್ಫೋಜೆನ್-ಅವಲಂಬಿತ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಬೆಳವಣಿಗೆ, ರೇಖಾಂಶದ ಹೋಸ್ಟ್-ಮೈಕ್ರೋಬಯೋಮ್ ಸಹ-ಸಂಸ್ಕೃತಿಗಳು, ರೋಗಕಾರಕ ಸೋಂಕು, ಉರಿಯೂತದ ಗಾಯ, ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ತಡೆಗೋಡೆ ಅಪಸಾಮಾನ್ಯ ಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ಪ್ರೋಬಯಾಟಿಕ್-ಆಧಾರಿತ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗಳನ್ನು ಮಾದರಿ ಮಾಡಲು ಬಳಸಬಹುದಾದ ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಬಹುದಾದ 3D ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಪದರದ ಉಪಯುಕ್ತತೆಯ ಪ್ರಾತಿನಿಧ್ಯವನ್ನು ನಾವು ಒದಗಿಸುತ್ತೇವೆ. ಉದಾಹರಣೆ. ಪ್ರಭಾವಗಳು.
ನಮ್ಮ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್ ಮೂಲಭೂತ (ಉದಾ, ಕರುಳಿನ ಲೋಳೆಪೊರೆಯ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ, ಕಾಂಡಕೋಶ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ) ಮತ್ತು ಅನ್ವಯಿಕ ಸಂಶೋಧನೆ (ಉದಾ, ಪೂರ್ವಭಾವಿ ಔಷಧ ಪರೀಕ್ಷೆ, ರೋಗ ಮಾದರಿ, ಅಂಗಾಂಶ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಗ್ಯಾಸ್ಟ್ರೋಎಂಟರಾಲಜಿ) ವ್ಯಾಪಕ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಿಗೆ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಬಹುದು. ಇನ್ ವಿಟ್ರೊದಲ್ಲಿ ಕರುಳಿನ ಎಪಿಥೀಲಿಯಂನ 3D ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸಲು ನಮ್ಮ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್‌ನ ಪುನರುತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ದೃಢತೆಯಿಂದಾಗಿ, ಕರುಳಿನ ಬೆಳವಣಿಗೆ, ಪುನರುತ್ಪಾದನೆ ಅಥವಾ ಹೋಮಿಯೋಸ್ಟಾಸಿಸ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕೋಶ ಸಿಗ್ನಲಿಂಗ್‌ನ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಪ್ರೇಕ್ಷಕರಿಗೆ ನಮ್ಮ ತಾಂತ್ರಿಕ ಕಾರ್ಯತಂತ್ರವನ್ನು ಪ್ರಸಾರ ಮಾಡಬಹುದು ಎಂದು ನಾವು ಊಹಿಸುತ್ತೇವೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ನೊರೊವೈರಸ್ 8, ತೀವ್ರ ತೀವ್ರ ಉಸಿರಾಟದ ಸಿಂಡ್ರೋಮ್ ಕೊರೊನಾವೈರಸ್ 2 (SARS-CoV-2), ಕ್ಲೋಸ್ಟ್ರಿಡಿಯಮ್ ಡಿಫಿಸಿಲ್, ಸಾಲ್ಮೊನೆಲ್ಲಾ ಟೈಫಿಮುರಿಯಮ್ 9 ಅಥವಾ ವಿಬ್ರಿಯೊ ಕಾಲರಾ ಮುಂತಾದ ವಿವಿಧ ಸಾಂಕ್ರಾಮಿಕ ಏಜೆಂಟ್‌ಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಸೋಂಕನ್ನು ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಲು ನಮ್ಮ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ. ರೋಗ ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ರೋಗಕಾರಕತೆಯ ಪ್ರೇಕ್ಷಕರು ಸಹ ಉಪಯುಕ್ತರಾಗಿದ್ದಾರೆ. ಆನ್-ಚಿಪ್ ಗಟ್ ಮೈಕ್ರೋಫಿಸಿಯಾಲಜಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಬಳಕೆಯು ರೇಖಾಂಶದ ಸಹ-ಸಂಸ್ಕೃತಿ 10 ಮತ್ತು ಜಠರಗರುಳಿನ (GI) ಟ್ರಾಕ್ಟ್ 11 ರಲ್ಲಿ ಆತಿಥೇಯ ರಕ್ಷಣೆ, ಪ್ರತಿರಕ್ಷಣಾ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಮತ್ತು ರೋಗಕಾರಕ-ಸಂಬಂಧಿತ ಗಾಯದ ದುರಸ್ತಿಯ ನಂತರದ ಮೌಲ್ಯಮಾಪನವನ್ನು ಅನುಮತಿಸಬಹುದು. ರೋಗಿಯ 3D ಕರುಳಿನ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಪದರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು 3D ಕರುಳಿನ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಪದರಗಳನ್ನು ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದಾಗ ಸೋರುವ ಗಟ್ ಸಿಂಡ್ರೋಮ್, ಸೆಲಿಯಾಕ್ ಕಾಯಿಲೆ, ಕ್ರೋನ್ಸ್ ಕಾಯಿಲೆ, ಅಲ್ಸರೇಟಿವ್ ಕೊಲೈಟಿಸ್, ಪೌಚಿಟಿಸ್ ಅಥವಾ ಕೆರಳಿಸುವ ಕರುಳಿನ ಸಿಂಡ್ರೋಮ್‌ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಇತರ GI ಅಸ್ವಸ್ಥತೆಗಳನ್ನು ಅನುಕರಿಸಬಹುದು, ಈ ರೋಗಗಳಲ್ಲಿ ವಿಲ್ಲಸ್ ಅಟ್ರೋಫಿ, ಕ್ರಿಪ್ಟ್ ಶಾರ್ಟನಿಂಗ್, ಮ್ಯೂಕೋಸಲ್ ಹಾನಿ ಅಥವಾ ದುರ್ಬಲಗೊಂಡ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ತಡೆಗೋಡೆ ಸೇರಿವೆ. ಬಯಾಪ್ಸಿ ಅಥವಾ ಕಾಂಡಕೋಶ-ಪಡೆದ ಕರುಳಿನ ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್‌ಗಳು 12,13. ರೋಗದ ಪರಿಸರದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಯನ್ನು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ರೂಪಿಸಲು, ಓದುಗರು 3D ಕರುಳಿನ ವಿಲ್ಲಸ್-ಕ್ರಿಪ್ಟ್ ಮೈಕ್ರೋಆರ್ಕಿಟೆಕ್ಚರ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ ರೋಗಿಯ ಬಾಹ್ಯ ರಕ್ತದ ಮಾನೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಕೋಶಗಳು (PBMCs) ನಂತಹ ರೋಗ-ಸಂಬಂಧಿತ ಕೋಶ ಪ್ರಕಾರಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು. ಅಂಗಾಂಶ-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರತಿರಕ್ಷಣಾ ಕೋಶಗಳು, 5.
3D ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯನ್ನು ವಿಭಾಗೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಲ್ಲದೆ ಸರಿಪಡಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ದೃಶ್ಯೀಕರಿಸಬಹುದು, ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಕ್ರಿಪ್ಟೋಮಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಅಥವಾ ಸೂಪರ್-ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ವೀಕ್ಷಕರು ಎಪಿಥೇಲಿಯಲ್ ಗೂಡುಗಳ ಮೇಲೆ ಜೀನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ಸ್ಪಾಟಿಯೊಟೆಂಪೊರಲ್ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್‌ನ ನಮ್ಮ ಮ್ಯಾಪಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ ಆಸಕ್ತಿ ಹೊಂದಿರಬಹುದು. ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಆಸಕ್ತಿ. ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಅಥವಾ ರೋಗನಿರೋಧಕ ಪ್ರಚೋದಕಗಳಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಗಟ್ ಹೋಮಿಯೋಸ್ಟಾಸಿಸ್ ಅನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ರೇಖಾಂಶದ ಹೋಸ್ಟ್-ಮೈಕ್ರೋಬಯೋಮ್ ಕ್ರಾಸ್‌ಟಾಕ್ 10, 14 ಅನ್ನು 3D ಕರುಳಿನ ಲೋಳೆಪೊರೆಯ ಪದರದಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಪ್ರಭೇದಗಳು, ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಸಮುದಾಯಗಳು ಅಥವಾ ಮಲ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳನ್ನು ಸಹ-ಸಂಸ್ಕೃತಿ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಸ್ಥಾಪಿಸಬಹುದು, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಗಟ್-ಆನ್-ಎ-ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ. ವೇದಿಕೆಯಲ್ಲಿ. ಈ ವಿಧಾನವು ಮ್ಯೂಕೋಸಲ್ ಇಮ್ಯುನೊಲಜಿ, ಗ್ಯಾಸ್ಟ್ರೋಎಂಟರಾಲಜಿ, ಮಾನವ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿ, ಕಲ್ಚುರೋಮಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ಮೈಕ್ರೋಬಯಾಲಜಿಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಪ್ರೇಕ್ಷಕರಿಗೆ ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಆಕರ್ಷಕವಾಗಿದೆ, ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಹಿಂದೆ ಸಂಸ್ಕೃತಿ ಮಾಡದ ಕರುಳಿನ ಮೈಕ್ರೋಬಯೋಟಾವನ್ನು ಬೆಳೆಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತಿದೆ. ನಮ್ಮ ಇನ್ ವಿಟ್ರೊ ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್ ಅನ್ನು ಸ್ಕೇಲೆಬಲ್ ಕಲ್ಚರ್ ಸ್ವರೂಪಗಳಿಗೆ ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದಾದರೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ 24, 96 ಅಥವಾ 384 ಬಾವಿ ಫಲಕಗಳಲ್ಲಿ ಮಲ್ಟಿವೆಲ್ ಇನ್ಸರ್ಟ್‌ಗಳು ಬಾಸೊಲೇಟರಲ್ ವಿಭಾಗಗಳನ್ನು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಮರುಪೂರಣಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ, ಆಹಾರ ಉದ್ಯಮಕ್ಕಾಗಿ ಔಷಧೀಯ, ಬಯೋಮೆಡಿಕಲ್ ಅಥವಾ ಹೈ-ಥ್ರೂಪುಟ್ ಸ್ಕ್ರೀನಿಂಗ್ ಅಥವಾ ಮೌಲ್ಯೀಕರಣ ವೇದಿಕೆಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವವರಿಗೆ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಸಾರ ಮಾಡಬಹುದು. ಪುರಾವೆಯ ಪುರಾವೆಯಾಗಿ, 24-ವೆಲ್ ಪ್ಲೇಟ್ ಸ್ವರೂಪಕ್ಕೆ ಸ್ಕೇಲೆಬಲ್ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಮಲ್ಟಿಪ್ಲೆಕ್ಸ್ ಹೈ-ಥ್ರೂಪುಟ್ ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ನಾವು ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಬಹು ಆರ್ಗನ್-ಆನ್-ಎ-ಚಿಪ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ವಾಣಿಜ್ಯೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ16,17,18. ಆದ್ದರಿಂದ, ನಮ್ಮ ಇನ್ ವಿಟ್ರೊ ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ ವಿಧಾನದ ಮೌಲ್ಯೀಕರಣವನ್ನು ಅನೇಕ ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯಗಳು, ಉದ್ಯಮ ಅಥವಾ ಸರ್ಕಾರ ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಕ ಸಂಸ್ಥೆಗಳು ಔಷಧಿಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಕ್ರಿಪ್ಟೋಮಿಕ್ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಇನ್ ವಿಟ್ರೊ ಗಟ್ ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್‌ನ ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ರಿಪ್ರೋಗ್ರಾಮಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ವೇಗಗೊಳಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಸಂಭಾವ್ಯವಾಗಿ ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಅಥವಾ ಬಯೋಥೆರಪಿಟಿಕ್ಸ್ ಕರುಳಿನ ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಪುನರುತ್ಪಾದನಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ನಿರ್ಣಯಿಸಲು 3D ಗಟ್ ಸರೋಗೇಟ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಅಥವಾ ಕಸ್ಟಮ್ ಅಥವಾ ವಾಣಿಜ್ಯ ಆರ್ಗನ್-ಆನ್-ಎ-ಚಿಪ್ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಔಷಧ ಅಭ್ಯರ್ಥಿಗಳ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಸಾಗಣೆಯನ್ನು ನಿರ್ಣಯಿಸಲಾಯಿತು.
ಕರುಳಿನ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಅನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಸೀಮಿತ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಮಾನವ-ಸಂಬಂಧಿತ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಇನ್ ವಿಟ್ರೊದಲ್ಲಿ 3D ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಅನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸಲು ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸಬಹುದಾದ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್‌ಗಳ ಕೊರತೆಯಿಂದಾಗಿ. ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ಕರುಳಿನ ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಬಗ್ಗೆ ಪ್ರಸ್ತುತ ಜ್ಞಾನದ ಬಹುಪಾಲು ಪ್ರಾಣಿ ಅಧ್ಯಯನಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ (ಉದಾ, ಜೀಬ್ರಾಫಿಶ್20, ಇಲಿಗಳು21 ಅಥವಾ ಕೋಳಿಗಳು22). ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅವು ಶ್ರಮದಾಯಕ ಮತ್ತು ವೆಚ್ಚ-ತೀವ್ರವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ನೈತಿಕವಾಗಿ ಪ್ರಶ್ನಾರ್ಹವಾಗಬಹುದು ಮತ್ತು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ, ಮಾನವ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಈ ಮಾದರಿಗಳು ಬಹು-ಮಾರ್ಗದ ಸ್ಕೇಲೆಬಲ್ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಲ್ಲಿ ಬಹಳ ಸೀಮಿತವಾಗಿವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಇನ್ ವಿಟ್ರೊದಲ್ಲಿ 3D ಅಂಗಾಂಶ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸುವ ನಮ್ಮ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್ ವಿವೋ ಪ್ರಾಣಿ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಇತರ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸ್ಥಿರ 2D ಕೋಶ ಸಂಸ್ಕೃತಿ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ಮೀರಿಸುತ್ತದೆ. ಹಿಂದೆ ವಿವರಿಸಿದಂತೆ, 3D ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದರಿಂದ ವಿವಿಧ ಮ್ಯೂಕೋಸಲ್ ಅಥವಾ ರೋಗನಿರೋಧಕ ಪ್ರಚೋದಕಗಳಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿ ಕ್ರಿಪ್ಟ್-ವಿಲ್ಲಸ್ ಅಕ್ಷದಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನ ಕೋಶಗಳ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಸ್ಥಳೀಕರಣವನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ನಮಗೆ ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟಿತು. 3D ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಪದರಗಳು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಕೋಶಗಳು ಆತಿಥೇಯ ಅಂಶಗಳಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಗೂಡುಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ವಿಕಸನವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಹೇಗೆ ಸ್ಪರ್ಧಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಜಾಗವನ್ನು ಒದಗಿಸಬಹುದು (ಉದಾ, ಒಳಗಿನ ಮತ್ತು ಹೊರಗಿನ ಲೋಳೆಯ ಪದರಗಳು, IgA ಮತ್ತು ಆಂಟಿಮೈಕ್ರೊಬಿಯಲ್ ಪೆಪ್ಟೈಡ್‌ಗಳ ಸ್ರವಿಸುವಿಕೆ).ಇದಲ್ಲದೆ, 3D ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವು ಕರುಳಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯು ತನ್ನ ಸಮುದಾಯಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ರಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬೇಸಲ್ ಕ್ರಿಪ್ಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಸಂಘಟನೆ ಮತ್ತು ಕಾಂಡಕೋಶ ಗೂಡುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಮೆಟಾಬಾಲೈಟ್‌ಗಳನ್ನು (ಉದಾ, ಶಾರ್ಟ್-ಚೈನ್ ಕೊಬ್ಬಿನಾಮ್ಲಗಳು) ಸಿನರ್ಜಿಸ್ಟಿಕಲ್ ಆಗಿ ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ನಮಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. 3D ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಪದರಗಳನ್ನು ವಿಟ್ರೊದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಿದಾಗ ಮಾತ್ರ ಈ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಬಹುದು.
3D ಕರುಳಿನ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ರಚನೆಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವ ನಮ್ಮ ವಿಧಾನದ ಜೊತೆಗೆ, ಹಲವಾರು ಇನ್ ವಿಟ್ರೊ ವಿಧಾನಗಳಿವೆ. ಕರುಳಿನ ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್ ಸಂಸ್ಕೃತಿಯು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮಾರ್ಫೋಜೆನ್ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಕರುಳಿನ ಕಾಂಡಕೋಶಗಳ ಕೃಷಿಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಅಂಗಾಂಶ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ತಂತ್ರವಾಗಿದೆ23,24,25. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸಾರಿಗೆ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಅಥವಾ ಹೋಸ್ಟ್-ಮೈಕ್ರೋಬಯೋಮ್ ಸಹ-ಸಂಸ್ಕೃತಿಗಳಿಗೆ 3D ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್ ಮಾದರಿಗಳ ಬಳಕೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಸವಾಲಿನದ್ದಾಗಿರುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಕರುಳಿನ ಲುಮೆನ್ ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್ ಒಳಗೆ ಸುತ್ತುವರೆದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ, ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಕೋಶಗಳು ಅಥವಾ ಬಾಹ್ಯ ಪ್ರತಿಜನಕಗಳಂತಹ ಲುಮಿನಲ್ ಘಟಕಗಳ ಪರಿಚಯ ಸೀಮಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಮೈಕ್ರೋಇಂಜೆಕ್ಟರ್ ಬಳಸಿ ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್ ಲುಮೆನ್‌ಗಳಿಗೆ ಪ್ರವೇಶವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು,26,27 ಆದರೆ ಈ ವಿಧಾನವು ಆಕ್ರಮಣಕಾರಿ ಮತ್ತು ಶ್ರಮದಾಯಕವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ವಿಶೇಷ ಜ್ಞಾನದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.ಇದಲ್ಲದೆ, ಸ್ಥಿರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜೆಲ್ ಸ್ಕ್ಯಾಫೋಲ್ಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ವಹಿಸಲ್ಪಡುವ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್ ಸಂಸ್ಕೃತಿಗಳು ವಿವೋ ಬಯೋಮೆಕಾನಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿ ನಿಖರವಾಗಿ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುವುದಿಲ್ಲ.
ಹಲವಾರು ಸಂಶೋಧನಾ ಗುಂಪುಗಳು ಬಳಸುವ ಇತರ ವಿಧಾನಗಳು ಜೆಲ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ ಮಾನವ ಕರುಳಿನ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಬೆಳೆಸುವ ಮೂಲಕ ಕರುಳಿನ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಅನುಕರಿಸಲು ಪೂರ್ವ-ರಚನಾತ್ಮಕ 3D ಹೈಡ್ರೋಜೆಲ್ ಸ್ಕ್ಯಾಫೋಲ್ಡ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. 3D-ಮುದ್ರಿತ, ಮೈಕ್ರೋ-ಮಿಲ್ಡ್ ಅಥವಾ ಲಿಥೋಗ್ರಾಫಿಕಲ್ ಆಗಿ ತಯಾರಿಸಿದ ಅಚ್ಚುಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಹೈಡ್ರೋಜೆಲ್ ಸ್ಕ್ಯಾಫೋಲ್ಡ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಿ. ಈ ವಿಧಾನವು ಶಾರೀರಿಕವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿತ ಮಾರ್ಫೋಜೆನ್ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ವಿಟ್ರೊದಲ್ಲಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಕೋಶಗಳ ಸ್ವಯಂ-ಸಂಘಟಿತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಸ್ಕ್ಯಾಫೋಲ್ಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಸ್ಟ್ರೋಮಲ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಕಾರ ಅನುಪಾತದ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಸ್ಟ್ರೋಮಾ-ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಕ್ರಾಸ್‌ಸ್ಟಾಕ್ ಅನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪೂರ್ವ-ರಚನಾತ್ಮಕ ಸ್ಕ್ಯಾಫೋಲ್ಡ್‌ಗಳ ಸ್ವರೂಪವು ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಟಿಕ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಪ್ರದರ್ಶನವನ್ನು ತಡೆಯಬಹುದು. ಈ ಮಾದರಿಗಳು ಡೈನಾಮಿಕ್ ಲುಮಿನಲ್ ಅಥವಾ ಇಂಟರ್‌ಸ್ಟೀಷಿಯಲ್ ಹರಿವನ್ನು ಸಹ ಒದಗಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಕರುಳಿನ ಕೋಶಗಳು ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್‌ಗೆ ಒಳಗಾಗಲು ಮತ್ತು ಶಾರೀರಿಕ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ದ್ರವ ಶಿಯರ್ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಮತ್ತೊಂದು ಇತ್ತೀಚಿನ ಅಧ್ಯಯನವು ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜೆಲ್ ಸ್ಕ್ಯಾಫೋಲ್ಡ್‌ಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಲೇಸರ್-ಎಚಿಂಗ್ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮಾದರಿಯ ಕರುಳಿನ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಬಳಸಿದೆ. ಮೌಸ್ ಕರುಳಿನ ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್‌ಗಳು ಕರುಳಿನ ಕೊಳವೆಯಾಕಾರದ ರಚನೆಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಎಚ್ಚಣೆ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಅನುಸರಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ಸ್ ಬಳಸಿ ಇಂಟ್ರಾಲ್ಯುಮಿನಲ್ ದ್ರವ ಹರಿವನ್ನು ಮರುಸಂಗ್ರಹಿಸಬಹುದು. ಮಾಡ್ಯೂಲ್. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಮಾದರಿಯು ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ಮಾರ್ಫೊಜೆನೆಟಿಕ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಅಥವಾ ಕರುಳಿನ ಮೆಕ್ಯಾನೊಬಯಾಲಾಜಿಕಲ್ ಚಲನೆಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿಲ್ಲ. ಒಂದೇ ಗುಂಪಿನ 3D ಮುದ್ರಣ ತಂತ್ರಗಳು ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ಮಾರ್ಫೊಜೆನೆಟಿಕ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಚಿಕಣಿ ಕರುಳಿನ ಕೊಳವೆಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು. ಟ್ಯೂಬ್‌ನೊಳಗಿನ ವಿಭಿನ್ನ ಕರುಳಿನ ಭಾಗಗಳ ಸಂಕೀರ್ಣ ತಯಾರಿಕೆಯ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಈ ಮಾದರಿಯು ಲುಮಿನಲ್ ದ್ರವದ ಹರಿವು ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ವಿರೂಪತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಮಾದರಿ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯತೆಯು ಸೀಮಿತವಾಗಿರಬಹುದು, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಬಯೋಪ್ರಿಂಟಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಪೂರ್ಣಗೊಂಡ ನಂತರ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಅಥವಾ ಕೋಶದಿಂದ ಕೋಶಕ್ಕೆ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ತೊಂದರೆಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಬದಲಾಗಿ, ನಮ್ಮ ಪ್ರಸ್ತಾವಿತ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್ ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ಕರುಳಿನ ಮಾರ್ಫೊಜೆನೆಸಿಸ್, ಶಾರೀರಿಕವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿತ ಶಿಯರ್ ಒತ್ತಡ, ಕರುಳಿನ ಚಲನಶೀಲತೆಯನ್ನು ಅನುಕರಿಸುವ ಬಯೋಮೆಕಾನಿಕ್ಸ್, ಸ್ವತಂತ್ರ ಅಪಿಕಲ್ ಮತ್ತು ಬಾಸೊಲೇಟರಲ್ ವಿಭಾಗಗಳ ಪ್ರವೇಶ ಮತ್ತು ಮಾಡ್ಯುಲಾರಿಟಿಯ ಸಂಕೀರ್ಣ ಜೈವಿಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪರಿಸರಗಳ ಮರು-ಸೃಷ್ಟಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ನಮ್ಮ ಇನ್ ವಿಟ್ರೊ 3D ಮಾರ್ಫೊಜೆನೆಸಿಸ್ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ವಿಧಾನಗಳ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು ಪೂರಕ ವಿಧಾನವನ್ನು ಒದಗಿಸಬಹುದು.
ನಮ್ಮ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ 3D ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿದೆ, ಸಂಸ್ಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಕೋಶಗಳು ಮಾತ್ರ ಇರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಮೆಸೆಂಕಿಮಲ್ ಕೋಶಗಳು, ಎಂಡೋಥೀಲಿಯಲ್ ಕೋಶಗಳು ಮತ್ತು ರೋಗನಿರೋಧಕ ಕೋಶಗಳಂತಹ ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಇರುವುದಿಲ್ಲ. ಹಿಂದೆ ವಿವರಿಸಿದಂತೆ, ನಮ್ಮ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್‌ನ ಮೂಲವು ಪರಿಚಯಿಸಲಾದ ಮಾಧ್ಯಮದ ಬಾಸೊಲೇಟರಲ್ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಸ್ರವಿಸುವ ಮಾರ್ಫೋಜೆನ್ ಇನ್ಹಿಬಿಟರ್‌ಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವ ಮೂಲಕ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್‌ನ ಪ್ರಚೋದನೆಯಾಗಿದೆ. ನಮ್ಮ ಗಟ್-ಆನ್-ಎ-ಚಿಪ್ ಮತ್ತು ಹೈಬ್ರಿಡ್-ಆನ್-ಎ-ಚಿಪ್‌ನ ದೃಢವಾದ ಮಾಡ್ಯುಲಾರಿಟಿಯು ಅಲೆಅಲೆಯಾದ 3D ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಪದರವನ್ನು ಮರುಸೃಷ್ಟಿಸಲು ನಮಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ, ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್-ಮೆಸೆಂಕಿಮಲ್ ಸಂವಹನಗಳಂತಹ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಜೈವಿಕ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಗಳು33,34, ಎಕ್ಸ್‌ಟ್ರಾಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ (ECM) ಶೇಖರಣೆ35 ಮತ್ತು, ನಮ್ಮ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ, ಬೇಸಲ್ ಕ್ರಿಪ್ಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕಾಂಡಕೋಶ ಗೂಡುಗಳನ್ನು ತಿಳಿಸುವ ಕ್ರಿಪ್ಟ್-ವಿಲ್ಲಸ್ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಪರಿಗಣಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ. ಮೆಸೆಂಕಿಮ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಸ್ಟ್ರೋಮಲ್ ಕೋಶಗಳು (ಉದಾ, ಫೈಬ್ರೊಬ್ಲಾಸ್ಟ್‌ಗಳು) ECM ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ವಿವೋದಲ್ಲಿ ಕರುಳಿನ ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ ನಿಯಂತ್ರಣದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವಹಿಸುತ್ತವೆ35,37,38. ನಮ್ಮ ಮಾದರಿಗೆ ಮೆಸೆಂಕಿಮಲ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದರಿಂದ ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಟಿಕ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮತ್ತು ಕೋಶ ಜೋಡಣೆ ದಕ್ಷತೆ. ಕರುಳಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಆಣ್ವಿಕ ಸಾಗಣೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವಲ್ಲಿ ಎಂಡೋಥೀಲಿಯಲ್ ಪದರ (ಅಂದರೆ, ಕ್ಯಾಪಿಲ್ಲರಿಗಳು ಅಥವಾ ದುಗ್ಧರಸಗಳು) ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತದೆ39 ಮತ್ತು ಪ್ರತಿರಕ್ಷಣಾ ಕೋಶ ನೇಮಕಾತಿ40. ಇದಲ್ಲದೆ, ಅಂಗಾಂಶ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಬಹು-ಅಂಗ ಸಂವಹನಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದಾಗ ಅಂಗಾಂಶ ಮಾದರಿಗಳ ನಡುವೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಬಹುದಾದ ನಾಳೀಯ ಘಟಕಗಳು ಪೂರ್ವಾಪೇಕ್ಷಿತವಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಅಂಗ-ಮಟ್ಟದ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾದ ಶಾರೀರಿಕ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಎಂಡೋಥೀಲಿಯಲ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸಬೇಕಾಗಬಹುದು. ಕರುಳಿನ ಕಾಯಿಲೆಯನ್ನು ಅನುಕರಿಸುವ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಸಹಜ ರೋಗನಿರೋಧಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು, ಪ್ರತಿಜನಕ ಪ್ರಸ್ತುತಿ, ಸಹಜ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ರೋಗನಿರೋಧಕ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗ ಮತ್ತು ಅಂಗಾಂಶ-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರೋಗನಿರೋಧಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲು ರೋಗಿಯಿಂದ ಪಡೆದ ರೋಗನಿರೋಧಕ ಕೋಶಗಳು ಸಹ ಅತ್ಯಗತ್ಯ.
ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್‌ಗಳ ಬಳಕೆಯು ಗಟ್-ಆನ್-ಎ-ಚಿಪ್‌ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಸರಳವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಸಾಧನದ ಸೆಟಪ್ ಸರಳವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಇನ್ಸರ್ಟ್‌ಗಳ ಬಳಕೆಯು ಗಟ್ ಎಪಿಥೀಲಿಯಂನ ಸ್ಕೇಲೆಬಲ್ ಕಲ್ಚರ್‌ಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪಾಲಿಯೆಸ್ಟರ್ ಪೊರೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಾಣಿಜ್ಯಿಕವಾಗಿ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಇನ್ಸರ್ಟ್‌ಗಳು ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕವಲ್ಲ ಮತ್ತು ಪೆರಿಸ್ಟಾಲ್ಟಿಕ್ ತರಹದ ಚಲನೆಗಳನ್ನು ಅನುಕರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾದ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಇನ್ಸರ್ಟ್‌ನ ಅಪಿಕಲ್ ವಿಭಾಗವು ಅಪಿಕಲ್ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಶಿಯರ್ ಒತ್ತಡವಿಲ್ಲದೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ಉಳಿಯಿತು. ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ, ಅಪಿಕಲ್ ಕಂಪಾರ್ಟ್‌ಮೆಂಟ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಸ್ಥಿರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ದೀರ್ಘಕಾಲೀನ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಸಹ-ಸಂಸ್ಕೃತಿಯನ್ನು ವಿರಳವಾಗಿ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ. ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ ನಾವು ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಇನ್ಸರ್ಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ 3D ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಅನ್ನು ದೃಢವಾಗಿ ಪ್ರೇರೇಪಿಸಬಹುದಾದರೂ, ಶಾರೀರಿಕವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿತ ಬಯೋಮೆಕಾನಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಅಪಿಕಲ್ ದ್ರವ ಹರಿವಿನ ಕೊರತೆಯು ಸಂಭಾವ್ಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್‌ಗಳ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸಬಹುದು.
ಗಟ್-ಆನ್-ಎ-ಚಿಪ್ ಮತ್ತು ಹೈಬ್ರಿಡ್-ಆನ್-ಎ-ಚಿಪ್ ಸಂಸ್ಕೃತಿಗಳಲ್ಲಿ ಮಾನವ ಕ್ರಿಪ್ಟ್-ವಿಲ್ಲಸ್ ಅಕ್ಷದ ಪೂರ್ಣ-ಪ್ರಮಾಣದ ಪುನರ್ನಿರ್ಮಾಣಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ. ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವು ಎಪಿಥೇಲಿಯಲ್ ಏಕಪದರದಿಂದ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುವುದರಿಂದ, 3D ಮೈಕ್ರೋಆರ್ಕಿಟೆಕ್ಚರ್‌ಗಳು ವಿವೋದಲ್ಲಿ ಕ್ರಿಪ್ಟ್‌ಗಳಿಗೆ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನದ ಹೋಲಿಕೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಮೈಕ್ರೋಎಂಜಿನಿಯರ್ಡ್ 3D ಎಪಿಥೀಲಿಯಂನಲ್ಲಿ ಬೇಸಲ್ ಕ್ರಿಪ್ಟ್ ಡೊಮೇನ್ ಬಳಿ ಪ್ರಸರಣಗೊಳ್ಳುವ ಜೀವಕೋಶದ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ನಾವು ನಿರೂಪಿಸಿದ್ದರೂ, ಕ್ರಿಪ್ಟ್ ಮತ್ತು ವಿಲ್ಲಸ್ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಗುರುತಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ. ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೇಲಿನ ಚಾನಲ್‌ಗಳು ಮೈಕ್ರೋಎಂಜಿನಿಯರ್ಡ್ ಎಪಿಥೀಲಿಯಂನ ಎತ್ತರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗಿದ್ದರೂ, ಗರಿಷ್ಠ ಎತ್ತರವು ಇನ್ನೂ ~300–400 µm ಗೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ. ಸಣ್ಣ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಕರುಳಿನಲ್ಲಿ ಮಾನವ ಕರುಳಿನ ಕ್ರಿಪ್ಟ್‌ಗಳ ನಿಜವಾದ ಆಳ ಕ್ರಮವಾಗಿ ~135 µm ಮತ್ತು ~400 µm ಆಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ಕರುಳಿನ ವಿಲ್ಲಿಯ ಎತ್ತರವು ~600 µm41 ಆಗಿದೆ.
ಇಮೇಜಿಂಗ್ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ, 3D ಮೈಕ್ರೋಆರ್ಕಿಟೆಕ್ಚರ್‌ಗಳ ಇನ್ ಸಿತು ಸೂಪರ್-ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಕರುಳಿನ ಭಾಗಕ್ಕೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿರಬಹುದು, ಏಕೆಂದರೆ ವಸ್ತುನಿಷ್ಠ ಲೆನ್ಸ್‌ನಿಂದ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಪದರಕ್ಕೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಕೆಲಸದ ಅಂತರವು ಕೆಲವು ಮಿಲಿಮೀಟರ್‌ಗಳ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿದೆ. ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು, ದೂರದ ಉದ್ದೇಶದ ಅಗತ್ಯವಿರಬಹುದು. ಇದಲ್ಲದೆ, PDMS ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತ್ವದಿಂದಾಗಿ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಮಾದರಿ ತಯಾರಿಕೆಗಾಗಿ ತೆಳುವಾದ ವಿಭಾಗಗಳನ್ನು ಮಾಡುವುದು ಸವಾಲಿನದ್ದಾಗಿದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ ಕರುಳಿನ ಪದರ-ಪದರದ ಮೈಕ್ರೋಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಶನ್ ಪ್ರತಿ ಪದರದ ನಡುವೆ ಶಾಶ್ವತ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವುದರಿಂದ, ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಪದರದ ಮೇಲ್ಮೈ ರಚನೆಯನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ಮೇಲಿನ ಪದರವನ್ನು ತೆರೆಯುವುದು ಅಥವಾ ತೆಗೆದುಹಾಕುವುದು ಅತ್ಯಂತ ಸವಾಲಿನ ಸಂಗತಿಯಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪ್ (SEM) ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ.
PDMS ನ ಹೈಡ್ರೋಫೋಬಿಸಿಟಿಯು ಹೈಡ್ರೋಫೋಬಿಕ್ ಸಣ್ಣ ಅಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ವ್ಯವಹರಿಸುವ ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್-ಆಧಾರಿತ ಅಧ್ಯಯನಗಳಲ್ಲಿ ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುವ ಅಂಶವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ PDMS ಅಂತಹ ಹೈಡ್ರೋಫೋಬಿಕ್ ಅಣುಗಳನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. PDMS ಗೆ ಪರ್ಯಾಯಗಳನ್ನು ಇತರ ಪಾಲಿಮರಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು. ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ, ಹೈಡ್ರೋಫೋಬಿಕ್ ಅಣುಗಳ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು PDMS ನ ಮೇಲ್ಮೈ ಮಾರ್ಪಾಡು (ಉದಾ. ಲಿಪೊಫಿಲಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳು 42 ಅಥವಾ ಪಾಲಿ (ಎಥಿಲೀನ್ ಗ್ಲೈಕಾಲ್) 43 ನೊಂದಿಗೆ ಲೇಪನ) ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು.
ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ನಮ್ಮ ವಿಧಾನವು ಹೆಚ್ಚಿನ-ಥ್ರೂಪುಟ್ ಸ್ಕ್ರೀನಿಂಗ್ ಅಥವಾ "ಒಂದು-ಗಾತ್ರ-ಎಲ್ಲರಿಗೂ ಸರಿಹೊಂದುವ" ಬಳಕೆದಾರ-ಸ್ನೇಹಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ವೇದಿಕೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿಲ್ಲ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್‌ಗೆ ಪ್ರತಿ ಮೈಕ್ರೋಡಿವೈಸ್‌ಗೆ ಸಿರಿಂಜ್ ಪಂಪ್ ಅಗತ್ಯವಿದೆ, ಇದು CO2 ಇನ್ಕ್ಯುಬೇಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಜಾಗವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ-ಪ್ರಮಾಣದ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ನವೀನ ಸಂಸ್ಕೃತಿ ಸ್ವರೂಪಗಳ ಸ್ಕೇಲೆಬಿಲಿಟಿಯಿಂದ ಈ ಮಿತಿಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು (ಉದಾ, ನಿರಂತರ ಮರುಪೂರಣ ಮತ್ತು ಬಾಸೊಲೇಟರಲ್ ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಅನುಮತಿಸುವ 24-ಬಾವಿ, 96-ಬಾವಿ, ಅಥವಾ 384-ಬಾವಿ ಸರಂಧ್ರ ಒಳಸೇರಿಸುವಿಕೆಗಳು).
ಮಾನವ ಕರುಳಿನ ಎಪಿಥೀಲಿಯಂನ 3D ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಅನ್ನು ಇನ್ ವಿಟ್ರೊದಲ್ಲಿ ಪ್ರೇರೇಪಿಸಲು, ನಾವು ಎರಡು ಸಮಾನಾಂತರ ಮೈಕ್ರೋಚಾನೆಲ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ನಡುವೆ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಸರಂಧ್ರ ಪೊರೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ಚಿಪ್ ಕರುಳಿನ ಸಾಧನವನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದೇವೆ, ಇದು ಲುಮೆನ್-ಕ್ಯಾಪಿಲ್ಲರಿ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಇನ್ಸರ್ಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳೆದ ಧ್ರುವೀಕೃತ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಪದರಗಳ ಕೆಳಗೆ ನಿರಂತರ ಬಾಸೊಲೇಟರಲ್ ಹರಿವನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ಏಕ-ಚಾನೆಲ್ ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ಸಾಧನದ (ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್) ಬಳಕೆಯನ್ನು ಸಹ ನಾವು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತೇವೆ. ಎರಡೂ ವೇದಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ, ಬಾಸೊಲೇಟರಲ್ ವಿಭಾಗದಿಂದ ಮಾರ್ಫೋಜೆನ್ ವಿರೋಧಿಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಹರಿವಿನ ದಿಕ್ಕಿನ ಕುಶಲತೆಯನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ವಿವಿಧ ಮಾನವ ಕರುಳಿನ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಕೋಶಗಳ ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಅನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಬಹುದು. ಸಂಪೂರ್ಣ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ವಿಧಾನವು (ಚಿತ್ರ 1) ಐದು ಭಾಗಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ: (i) ಗಟ್ ಚಿಪ್ ಅಥವಾ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಇನ್ಸರ್ಟಬಲ್ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್‌ನ ಮೈಕ್ರೋಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಶನ್ (ಹಂತಗಳು 1-5; ಬಾಕ್ಸ್ 1), (ii) ಕರುಳಿನ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಕೋಶಗಳ ತಯಾರಿಕೆ (ಕ್ಯಾಕೊ-2 ಜೀವಕೋಶಗಳು) ಅಥವಾ ಮಾನವ ಕರುಳಿನ ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್‌ಗಳು; ಪೆಟ್ಟಿಗೆಗಳು 2-5), (iii) ಕರುಳಿನ ಚಿಪ್ಸ್ ಅಥವಾ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್ಸ್ ಮೇಲೆ ಕರುಳಿನ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಕೋಶಗಳ ಸಂಸ್ಕೃತಿ (ಹಂತಗಳು 6-9), (iv) 3D ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯನ್ನು ನಿರೂಪಿಸಲು ಇನ್ ವಿಟ್ರೊದಲ್ಲಿ 3D ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ (ಹಂತ 10) ಮತ್ತು (v) ನ ಪ್ರಚೋದನೆ (ಹಂತಗಳು 11-24). ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಾದೇಶಿಕ, ತಾತ್ಕಾಲಿಕ, ಷರತ್ತುಬದ್ಧ ಅಥವಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ನಿಯಂತ್ರಣಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸುವ ಮೂಲಕ ಇನ್ ವಿಟ್ರೊ ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್‌ನ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿತ್ವವನ್ನು ಮೌಲ್ಯೀಕರಿಸಲು ಸೂಕ್ತವಾದ ನಿಯಂತ್ರಣ ಗುಂಪನ್ನು (ಕೆಳಗೆ ಮತ್ತಷ್ಟು ಚರ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ) ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ.
ನಾವು ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಸಂಸ್ಕೃತಿ ವೇದಿಕೆಗಳನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದೇವೆ: ನೇರ ಚಾನಲ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ರೇಖೀಯವಲ್ಲದ ಸುರುಳಿಯಾಕಾರದ ಚಾನಲ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಗಟ್-ಆನ್-ಎ-ಚಿಪ್, ಅಥವಾ ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ಸಾಧನದಲ್ಲಿ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವೆಲ್ (TW) ಇನ್ಸರ್ಟ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್‌ಗಳು, ಬಾಕ್ಸ್ 1 ರಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಿದಂತೆ ತಯಾರಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಹಂತ 1 -5. "ಡಿವೈಸ್ ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಶನ್" ಒಂದೇ ಚಿಪ್ ಅಥವಾ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್ ತಯಾರಿಸುವಲ್ಲಿ ಮುಖ್ಯ ಹಂತಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ." ಮಾನವ ಕರುಳಿನ ಎಪಿಥೇಲಿಯಲ್ ಕೋಶಗಳ ಸಂಸ್ಕೃತಿ" ಈ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾದ ಜೀವಕೋಶದ ಮೂಲ (ಕ್ಯಾಕೊ-2 ಅಥವಾ ಮಾನವ ಕರುಳಿನ ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್‌ಗಳು) ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕೃತಿ ವಿಧಾನವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ." ಇನ್ ವಿಟ್ರೊ ಮಾರ್ಫೊಜೆನೆಸಿಸ್" ಕ್ಯಾಕೊ-2 ಅಥವಾ ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್-ಪಡೆದ ಎಪಿಥೇಲಿಯಲ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಕರುಳಿನ ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್‌ನ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಇನ್ಸರ್ಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಸುವ ಒಟ್ಟಾರೆ ಹಂತಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ನಂತರ 3D ಮಾರ್ಫೊಜೆನೆಸಿಸ್‌ನ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮತ್ತು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಎಪಿಥೇಲಿಯಲ್ ರಚನೆಯ ರಚನೆ. ಪ್ರೋಗ್ರಾಂ ಹಂತ ಸಂಖ್ಯೆ ಅಥವಾ ಬಾಕ್ಸ್ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿ ಬಾಣದ ಕೆಳಗೆ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಥಾಪಿತ ಕರುಳಿನ ಎಪಿಥೇಲಿಯಲ್ ಪದರಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ಬಳಸಬಹುದು ಎಂಬುದರ ಉದಾಹರಣೆಗಳನ್ನು ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕೋಶ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಗುಣಲಕ್ಷಣ, ಕರುಳಿನ ಶರೀರಶಾಸ್ತ್ರ ಅಧ್ಯಯನಗಳು, ಹೋಸ್ಟ್-ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಸ್ಥಾಪನೆ ಮತ್ತು ರೋಗದಲ್ಲಿ. ಮಾಡೆಲಿಂಗ್. "ಸೆಲ್ ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯೇಶನ್" ನಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳು, ಎಫ್-ಆಕ್ಟಿನ್ ಮತ್ತು MUC2 ಅನ್ನು ಕರುಳಿನ ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ 3D ಕ್ಯಾಕೊ-2 ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಪದರದಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಿದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳು, ಎಫ್-ಆಕ್ಟಿನ್ ಮತ್ತು MUC2 ಅನ್ನು ತೋರಿಸುವ ಇಮ್ಯುನೊಫ್ಲೋರೊಸೆನ್ಸ್ ಚಿತ್ರಗಳು. MUC2 ಸಿಗ್ನಲಿಂಗ್ ಗೋಬ್ಲೆಟ್ ಕೋಶಗಳು ಮತ್ತು ಲೋಳೆಪೊರೆಯ ಮೇಲ್ಮೈಗಳಿಂದ ಸ್ರವಿಸುವ ಲೋಳೆಯಲ್ಲಿ ಇರುತ್ತದೆ. ಕರುಳಿನ ಶರೀರಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿನ ಫ್ಲೋರೊಸೆಂಟ್ ಚಿತ್ರಗಳು ಫ್ಲೋರೊಸೆಂಟ್ ಗೋಧಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿ ಅಗ್ಲುಟಿನಿನ್ ಬಳಸಿ ಸಿಯಾಲಿಕ್ ಆಮ್ಲ ಮತ್ತು N-ಅಸೆಟೈಲ್ಗ್ಲುಕೋಸಮೈನ್ ಅವಶೇಷಗಳಿಗೆ ಕಲೆ ಹಾಕುವ ಮೂಲಕ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಲೋಳೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. "ಹೋಸ್ಟ್-ಮೈಕ್ರೋಬ್ ಕೋ-ಕಲ್ಚರ್ಸ್" ನಲ್ಲಿರುವ ಎರಡು ಅತಿಕ್ರಮಿಸುವ ಚಿತ್ರಗಳು ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ ಕರುಳಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿನಿಧಿ ಹೋಸ್ಟ್-ಮೈಕ್ರೋಬಯೋಮ್ ಸಹ-ಸಂಸ್ಕೃತಿಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ಎಡ ಫಲಕವು ಮೈಕ್ರೋಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ 3D ಕ್ಯಾಕೊ-2 ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಕೋಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಹಸಿರು ಫ್ಲೋರೊಸೆಂಟ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ (GFP) ಅನ್ನು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸುವ E. ಕೋಲಿಯ ಸಹ-ಸಂಸ್ಕೃತಿಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಬಲ ಫಲಕವು 3D ಕ್ಯಾಕೊ-2 ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಕೋಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಹ-ಸಂಸ್ಕೃತಿ ಮಾಡಲಾದ GFP E. ಕೋಲಿಯ ಸ್ಥಳೀಕರಣವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ನಂತರ F-ಆಕ್ಟಿನ್ (ಕೆಂಪು) ಮತ್ತು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ (ನೀಲಿ) ಇಮ್ಯುನೊಫ್ಲೋರೊಸೆನ್ಸ್ ಕಲೆ ಹಾಕುವಿಕೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದೊಂದಿಗೆ ಶಾರೀರಿಕ ಸವಾಲಿನ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಕರುಳಿನ ಉರಿಯೂತದ ಚಿಪ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಆರೋಗ್ಯಕರ ಮತ್ತು ಸೋರುವ ಕರುಳಿನ ವಿರುದ್ಧ ರೋಗ ಮಾದರಿಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಜನಕಗಳು (ಉದಾ. ಲಿಪೊಪೊಲಿಸ್ಯಾಕರೈಡ್, LPS) ಮತ್ತು ರೋಗನಿರೋಧಕ ಕೋಶಗಳು (ಉದಾ. PBMC; ಹಸಿರು). 3D ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಪದರವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಲು ಕ್ಯಾಕೊ-2 ಕೋಶಗಳನ್ನು ಬೆಳೆಸಲಾಯಿತು. ಸ್ಕೇಲ್ ಬಾರ್, 50 µm. ಕೆಳಗಿನ ಸಾಲಿನಲ್ಲಿರುವ ಚಿತ್ರಗಳು: ಉಲ್ಲೇಖದಿಂದ ಅನುಮತಿಯೊಂದಿಗೆ ಅಳವಡಿಸಲಾದ "ಕೋಶಗಳ ವ್ಯತ್ಯಾಸ".2. ಆಕ್ಸ್‌ಫರ್ಡ್ ಯೂನಿವರ್ಸಿಟಿ ಪ್ರೆಸ್; ಉಲ್ಲೇಖದಿಂದ ಅನುಮತಿಯೊಂದಿಗೆ ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಲಾಗಿದೆ. NAS; "ಹೋಸ್ಟ್-ಮೈಕ್ರೋಬ್ ಕೋ-ಕಲ್ಚರ್" ಅನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖದಿಂದ ಅನುಮತಿಯೊಂದಿಗೆ ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿದೆ.3. NAS; ಉಲ್ಲೇಖದಿಂದ ಅನುಮತಿಯೊಂದಿಗೆ ಅಳವಡಿಸಲಾದ "ರೋಗ ಮಾದರಿ".5. NAS.
ಗಟ್-ಆನ್-ಚಿಪ್ ಮತ್ತು ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್‌ಗಳನ್ನು ಪಿಡಿಎಂಎಸ್ ಪ್ರತಿಕೃತಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ತಯಾರಿಸಲಾಯಿತು, ಇವುಗಳನ್ನು ಮೃದುವಾದ ಲಿಥೋಗ್ರಫಿ ಮೂಲಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅಚ್ಚುಗಳಿಂದ ಕೆಡವಲಾಯಿತು1,44 ಮತ್ತು SU-8 ನೊಂದಿಗೆ ಮಾದರಿ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಪ್ರತಿ ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿನ ಮೈಕ್ರೋಚಾನೆಲ್‌ಗಳ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಶಿಯರ್ ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೊಡೈನಾಮಿಕ್ ಒತ್ತಡದಂತಹ ಹೈಡ್ರೊಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸುವ ಮೂಲಕ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ1,4,12. ಎರಡು ಪಕ್ಕದಲ್ಲಿರುವ ಸಮಾನಾಂತರ ನೇರ ಮೈಕ್ರೋಚಾನೆಲ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಮೂಲ ಗಟ್-ಆನ್-ಎ-ಚಿಪ್ ವಿನ್ಯಾಸ (ವಿಸ್ತೃತ ಡೇಟಾ ಚಿತ್ರ 1a), ಪ್ರಚೋದಿಸಲು ಬಾಗಿದ ಮೈಕ್ರೋಚಾನೆಲ್‌ಗಳ ಜೋಡಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಸಂಕೀರ್ಣ ಗಟ್-ಆನ್-ಎ-ಚಿಪ್ (ವಿಸ್ತೃತ ಡೇಟಾ ಚಿತ್ರ 1b) ಆಗಿ ವಿಕಸನಗೊಂಡಿದೆ ಹೆಚ್ಚಿದ ದ್ರವ ನಿವಾಸ ಸಮಯ, ರೇಖೀಯವಲ್ಲದ ಹರಿವಿನ ಮಾದರಿಗಳು ಮತ್ತು ಸುಸಂಸ್ಕೃತ ಕೋಶಗಳ ಬಹುಅಕ್ಷೀಯ ವಿರೂಪ (ಚಿತ್ರ 2a-f) 12. ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಗಟ್-ಆನ್-ಎ-ಚಿಪ್‌ಗಳನ್ನು ಮರುಸೃಷ್ಟಿಸಬೇಕಾದಾಗ, ಸಂಕೀರ್ಣ ಗಟ್-ಆನ್-ಎ-ಚಿಪ್‌ಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಸುರುಳಿಯಾಕಾರದ ಗಟ್-ಚಿಪ್ ಸಹ ಇದೇ ರೀತಿಯ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಇದೇ ರೀತಿಯ ಸಮಯದ ಚೌಕಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ 3D ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಅನ್ನು ಬಲವಾಗಿ ಪ್ರೇರೇಪಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಕಲ್ಚರ್ಡ್ ಕೋಶ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಿಸದೆ, ಮೂಲ ಗಟ್-ಚಿಪ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಬೆಳವಣಿಗೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, 3D ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಅನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸಲು, ರೇಖೀಯ ಮತ್ತು ಸಂಕೀರ್ಣ ಆನ್-ಚಿಪ್ ಗಟ್ ವಿನ್ಯಾಸಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಬದಲಾಯಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. SU-8 ಮಾದರಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅಚ್ಚುಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಸ್ಕರಿಸಿದ PDMS ಪ್ರತಿಕೃತಿಗಳು ಡೆಮೋಲ್ಡಿಂಗ್ ನಂತರ ನಕಾರಾತ್ಮಕ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಿದವು (ಚಿತ್ರ 2a). ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ ಕರುಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು, ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ ಮೇಲಿನ PDMS ಪದರವನ್ನು ಸರಂಧ್ರ PDMS ಫಿಲ್ಮ್‌ಗೆ ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಬಂಧಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ನಂತರ ಕರೋನಾ ಟ್ರೀಟರ್ (ಚಿತ್ರ 2b-f) ಬಳಸಿ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗದ ಬಂಧದ ಮೂಲಕ ಕೆಳಗಿನ PDMS ಪದರದೊಂದಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾಯಿತು. ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು, ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಇನ್ಸರ್ಟ್‌ಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಬಹುದಾದ ಏಕ-ಚಾನೆಲ್ ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಸಂಸ್ಕರಿಸಿದ PDMS ಪ್ರತಿಕೃತಿಗಳನ್ನು ಗಾಜಿನ ಸ್ಲೈಡ್‌ಗಳಿಗೆ ಬಂಧಿಸಲಾಯಿತು (ಚಿತ್ರ 2h ಮತ್ತು ವಿಸ್ತೃತ ಡೇಟಾ ಚಿತ್ರ 2). PDMS ಪ್ರತಿಕೃತಿ ಮತ್ತು ಗಾಜಿನ ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ಆಮ್ಲಜನಕ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಅಥವಾ ಕರೋನಾ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯೊಂದಿಗೆ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ನೀಡುವ ಮೂಲಕ ಬಂಧ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕೋನ್ ಟ್ಯೂಬ್‌ಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಮೈಕ್ರೋಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಟೆಡ್ ಸಾಧನದ ಕ್ರಿಮಿನಾಶಕ ನಂತರ, ಕರುಳಿನ ಎಪಿಥೀಲಿಯಂನ 3D ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಸಾಧನ ಸೆಟಪ್ ಸಿದ್ಧವಾಗಿದೆ (ಚಿತ್ರ 2g).
a, SU-8 ಮಾದರಿಯ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅಚ್ಚುಗಳಿಂದ PDMS ಭಾಗಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ ವಿವರಣೆ. ಸಂಸ್ಕರಿಸದ PDMS ದ್ರಾವಣವನ್ನು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅಚ್ಚಿನ ಮೇಲೆ (ಎಡ) ಸುರಿಯಲಾಯಿತು, 60 °C (ಮಧ್ಯ) ನಲ್ಲಿ ಗುಣಪಡಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಕೆಡವಲಾಯಿತು (ಬಲ). ಕೆಡವಲಾದ PDMS ಅನ್ನು ತುಂಡುಗಳಾಗಿ ಕತ್ತರಿಸಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಳಕೆಗಾಗಿ ಸ್ವಚ್ಛಗೊಳಿಸಲಾಯಿತು.b, PDMS ಮೇಲಿನ ಪದರವನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಬಳಸುವ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅಚ್ಚಿನ ಛಾಯಾಚಿತ್ರ.c, PDMS ಸರಂಧ್ರ ಪೊರೆಯನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಬಳಸುವ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅಚ್ಚಿನ ಛಾಯಾಚಿತ್ರ.d, ಮೇಲಿನ ಮತ್ತು ಕೆಳಗಿನ PDMS ಘಟಕಗಳ ಮತ್ತು ಜೋಡಿಸಲಾದ ಆನ್-ಚಿಪ್ ಕರುಳಿನ ಸಾಧನದ ಛಾಯಾಚಿತ್ರಗಳ ಸರಣಿ.e, ಮೇಲಿನ, ಪೊರೆ ಮತ್ತು ಕೆಳಗಿನ PDMS ಘಟಕಗಳ ಜೋಡಣೆಯ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್.ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಪದರವನ್ನು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಅಥವಾ ಕರೋನಾ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯಿಂದ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗದಂತೆ ಬಂಧಿಸಲಾಗಿದೆ.f, ಸೂಪರ್‌ಇಂಪೋಸ್ಡ್ ಸುರುಳಿಯಾಕಾರದ ಮೈಕ್ರೋಚಾನೆಲ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ನಿರ್ವಾತ ಕೋಣೆಗಳೊಂದಿಗೆ ತಯಾರಿಸಲಾದ ಗಟ್-ಆನ್-ಎ-ಚಿಪ್ ಸಾಧನದ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್.g, ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ಕೋಶ ಸಂಸ್ಕೃತಿಗಾಗಿ ಗಟ್-ಆನ್-ಎ-ಚಿಪ್‌ನ ಸೆಟಪ್. ಸಿಲಿಕೋನ್ ಟ್ಯೂಬ್ ಮತ್ತು ಸಿರಿಂಜ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಲಾದ ಕರುಳನ್ನು a ಮೇಲೆ ಇರಿಸಲಾಯಿತು. ಕವರ್‌ಸ್ಲಿಪ್. ಚಿಪ್ ಸಾಧನವನ್ನು ಸಂಸ್ಕರಣೆಗಾಗಿ 150 ಎಂಎಂ ಪೆಟ್ರಿ ಡಿಶ್‌ನ ಮುಚ್ಚಳದ ಮೇಲೆ ಇರಿಸಲಾಗಿತ್ತು. ಸಿಲಿಕೋನ್ ಟ್ಯೂಬ್ ಅನ್ನು ಮುಚ್ಚಲು ಬೈಂಡರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.h, ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್ ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಶನ್ ಮತ್ತು 3D ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್‌ನ ದೃಶ್ಯ ಸ್ನ್ಯಾಪ್‌ಶಾಟ್‌ಗಳು. ಕರುಳಿನ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಕೋಶಗಳ 2D ಏಕಪದರಗಳನ್ನು ಸಂಸ್ಕೃತಿಗೆ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಇನ್ಸರ್ಟ್‌ಗಳನ್ನು ಕರುಳಿನ 3D ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಅನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸಲು ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್‌ಗೆ ಸೇರಿಸಲಾಯಿತು. ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಇನ್ಸರ್ಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾದ ಕೋಶ ಪದರದ ಕೆಳಗೆ ಮೈಕ್ರೋಚಾನೆಲ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ಪರ್ಫ್ಯೂಸ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.ಸ್ಕೇಲ್ ಬಾರ್, 1 ಸೆಂ.ಮೀ.h ಉಲ್ಲೇಖದಿಂದ ಅನುಮತಿಯೊಂದಿಗೆ ಮರುಮುದ್ರಿಸಲಾಗಿದೆ.4. ಎಲ್ಸೆವಿಯರ್.
ಈ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್‌ನಲ್ಲಿ, ಕ್ಯಾಕೊ-2 ಕೋಶ ರೇಖೆ ಮತ್ತು ಕರುಳಿನ ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್‌ಗಳನ್ನು ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಮೂಲಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು (ಚಿತ್ರ 3a). ಎರಡೂ ರೀತಿಯ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಬೆಳೆಸಲಾಯಿತು (ಬಾಕ್ಸ್ 2 ಮತ್ತು ಬಾಕ್ಸ್ 5) ಮತ್ತು ಆನ್-ಚಿಪ್ ಗಟ್ ಅಥವಾ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಇನ್ಸರ್ಟ್‌ಗಳ ECM-ಲೇಪಿತ ಮೈಕ್ರೋಚಾನೆಲ್‌ಗಳನ್ನು ಬೀಜ ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಯಿತು. ಕೋಶಗಳು ಸಂಗಮವಾದಾಗ (> ಫ್ಲಾಸ್ಕ್‌ಗಳಲ್ಲಿ 95% ವ್ಯಾಪ್ತಿ), ಟಿ-ಫ್ಲಾಸ್ಕ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ವಾಡಿಕೆಯಂತೆ ಬೆಳೆಸಿದ ಕ್ಯಾಕೊ-2 ಕೋಶಗಳನ್ನು (ಪ್ಯಾಸೇಜ್‌ಗಳು 10 ಮತ್ತು 50 ರ ನಡುವೆ) ಟ್ರಿಪ್ಸಿನೀಕರಣ ದ್ರವದಿಂದ (ಬಾಕ್ಸ್ 2) ವಿಘಟಿತ ಕೋಶ ಅಮಾನತುಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಕೊಯ್ಲು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕರುಳಿನ ಬಯಾಪ್ಸಿಗಳು ಅಥವಾ ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸಾ ಛೇದನಗಳಿಂದ ಮಾನವ ಕರುಳಿನ ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್‌ಗಳನ್ನು ರಚನಾತ್ಮಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪರಿಸರವನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸಲು 24-ಬಾವಿ ಫಲಕಗಳಲ್ಲಿ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಜೆಲ್ ಸ್ಕ್ಯಾಫೋಲ್ಡ್ ಗುಮ್ಮಟಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಸಲಾಯಿತು. ಅಗತ್ಯ ಮಾರ್ಫೋಜೆನ್‌ಗಳನ್ನು (Wnt, R-ಸ್ಪಾಂಡಿನ್ ಮತ್ತು ನೊಗ್ಗಿನ್ ನಂತಹ) ಹೊಂದಿರುವ ಮಧ್ಯಮ ಮತ್ತು ಬಾಕ್ಸ್ 3 ರಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಿದಂತೆ ತಯಾರಿಸಲಾದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್‌ಗಳು ~500 µm ವ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಬೆಳೆಯುವವರೆಗೆ ಪ್ರತಿ ದಿನವೂ ಪೂರಕಗೊಳಿಸಲಾಯಿತು. ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಬೆಳೆದ ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್‌ಗಳನ್ನು ಕೊಯ್ಲು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬೇರ್ಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ ಕರುಳಿನ ಅಥವಾ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಇನ್ಸರ್ಟ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಬೀಜ ಹಾಕಲು ಏಕ ಕೋಶಗಳಾಗಿ (ಬಾಕ್ಸ್ 5). ನಾವು ಈ ಹಿಂದೆ ವರದಿ ಮಾಡಿದಂತೆ, ಇದನ್ನು ರೋಗದ ಪ್ರಕಾರ 12, 13 (ಉದಾ. ಅಲ್ಸರೇಟಿವ್ ಕೊಲೈಟಿಸ್, ಕ್ರೋನ್ಸ್ ಕಾಯಿಲೆ, ಕೊಲೊರೆಕ್ಟಲ್ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್, ಅಥವಾ ಸಾಮಾನ್ಯ ದಾನಿ), ಗಾಯದ ಸ್ಥಳ (ಉದಾ. ಗಾಯ ಮತ್ತು ಗಾಯವಿಲ್ಲದ ಪ್ರದೇಶ) ಮತ್ತು ಟ್ರಾಕ್ಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಜಠರಗರುಳಿನ ಸ್ಥಳ (ಉದಾ. ಡ್ಯುವೋಡೆನಮ್, ಜೆಜುನಮ್, ಇಲಿಯಮ್, ಸೆಕಮ್, ಕೊಲೊನ್ ಅಥವಾ ಗುದನಾಳ) ಪ್ರಕಾರ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಬಹುದು. ಸಣ್ಣ ಕರುಳಿನ ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಮಾರ್ಫೋಜೆನ್‌ಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಕೊಲೊನಿಕ್ ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್‌ಗಳನ್ನು (ಕೊಲಾಯ್ಡ್‌ಗಳು) ಬೆಳೆಸಲು ನಾವು ಬಾಕ್ಸ್ 5 ರಲ್ಲಿ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್ ಅನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತೇವೆ.
a, ಗಟ್ ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ ಗಟ್ ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್‌ನ ಪ್ರಚೋದನೆಗಾಗಿ ವರ್ಕ್‌ಫ್ಲೋ. 3D ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಅನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲು ಕ್ಯಾಕೊ-2 ಮಾನವ ಕರುಳಿನ ಎಪಿಥೀಲಿಯಂ ಮತ್ತು ಕರುಳಿನ ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್‌ಗಳನ್ನು ಈ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ತಯಾರಾದ ಗಟ್-ಆನ್-ಎ-ಚಿಪ್ ಸಾಧನದಲ್ಲಿ (ಚಿಪ್ ತಯಾರಿಕೆ) ಬೀಜಗಳಾಗಿ ಬಿತ್ತಲಾಯಿತು. 0 ನೇ ದಿನದಂದು (D0) ಕೋಶಗಳನ್ನು ಬೀಜಗಳಾಗಿ ಬಿತ್ತಿದಾಗ (ಬೀಜಗಳಾಗಿ ಬಿತ್ತಿದಾಗ) ಮತ್ತು PDMS ಸರಂಧ್ರ ಪೊರೆಗೆ ಜೋಡಿಸಿದಾಗ (ಲಗತ್ತಿಸಿದಾಗ), ಮೊದಲ 2 ದಿನಗಳವರೆಗೆ (ಹರಿವು, AP, D0-D2) ಅಪಿಕಲ್ (AP) ಹರಿವನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಂಪೂರ್ಣ 2D ಏಕಪದರವು ರೂಪುಗೊಂಡಾಗ ಚಕ್ರೀಯ ಹಿಗ್ಗಿಸುವಿಕೆ ಚಲನೆಗಳೊಂದಿಗೆ (ಸ್ಟ್ರೆಚ್, ಫ್ಲೋ, AP ಮತ್ತು BL) ಬಾಸೊಲ್ಯಾಟರಲ್ (BL) ಹರಿವನ್ನು ಸಹ ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. 5 ದಿನಗಳ ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ಸಂಸ್ಕೃತಿಯ ನಂತರ (ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್, D5) ಕರುಳಿನ 3D ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸಿತು. ಹಂತದ ಕಾಂಟ್ರಾಸ್ಟ್ ಚಿತ್ರಗಳು ಪ್ರತಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಹಂತ ಅಥವಾ ಸಮಯದ ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಕೊ-2 ಕೋಶಗಳ ಪ್ರತಿನಿಧಿ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ (ಬಾರ್ ಗ್ರಾಫ್, 100 µm). ಕರುಳಿನ ಅನುಗುಣವಾದ ಕ್ಯಾಸ್ಕೇಡ್‌ಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ನಾಲ್ಕು ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರಗಳು ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ (ಮೇಲಿನ ಬಲ). ರೇಖಾಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಡ್ಯಾಶ್ ಮಾಡಿದ ಬಾಣಗಳು ದ್ರವ ಹರಿವಿನ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ.b, ಸ್ಥಾಪಿತ 3D Caco-2 ಎಪಿಥೀಲಿಯಂನ (ಎಡ) ಮೇಲ್ಮೈ ಸ್ಥಳಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ತೋರಿಸುವ SEM ಚಿತ್ರ. ವರ್ಧಿತ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು (ಬಿಳಿ ಡ್ಯಾಶ್ ಮಾಡಿದ ಪೆಟ್ಟಿಗೆ) ಹೈಲೈಟ್ ಮಾಡುವ ಒಳಸೇರಿಸುವಿಕೆಯು 3D Caco-2 ಪದರದಲ್ಲಿ (ಬಲ) ಪುನರುತ್ಪಾದಿತ ಮೈಕ್ರೊವಿಲ್ಲಿಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.c, ಸ್ಥಾಪಿತ Caco-2 3D ಯ ಅಡ್ಡಲಾಗಿರುವ ಮುಂಭಾಗದ ನೋಟ, ಕ್ಲಾಡಿನ್ (ZO-1, ಕೆಂಪು) ಮತ್ತು F- ಆಕ್ಟಿನ್ (ಹಸಿರು) ಮತ್ತು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳು (ನೀಲಿ) ಎಂದು ಲೇಬಲ್ ಮಾಡಲಾದ ನಿರಂತರ ಬ್ರಷ್ ಬಾರ್ಡರ್ ಪೊರೆಗಳು ಕರುಳಿನ ಚಿಪ್‌ಗಳ ಮೇಲಿನ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಕೋಶಗಳ ಇಮ್ಯುನೊಫ್ಲೋರೊಸೆನ್ಸ್ ಕಾನ್ಫೋಕಲ್ ದೃಶ್ಯೀಕರಣ. ಮಧ್ಯದ ರೇಖಾಚಿತ್ರಕ್ಕೆ ಸೂಚಿಸುವ ಬಾಣಗಳು ಪ್ರತಿ ಕಾನ್ಫೋಕಲ್ ವೀಕ್ಷಣೆಗೆ ಫೋಕಲ್ ಪ್ಲೇನ್‌ನ ಸ್ಥಳವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ.d, 3, 7, 9, 11, ಮತ್ತು 13 ನೇ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ಹಂತ ಕಾಂಟ್ರಾಸ್ಟ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯಿಂದ ಪಡೆದ ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಲ್ಚರ್ ಮಾಡಲಾದ ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ಸಮಯ ಕೋರ್ಸ್. ಒದಗಿಸಿದ ಚಿತ್ರದ ಹೆಚ್ಚಿನ ವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಇನ್ಸೆಟ್ (ಮೇಲಿನ ಬಲ) ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.e, ದಿನದಲ್ಲಿ ತೆಗೆದ ಸ್ಲೈಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಕರುಳಿನಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾದ ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್ 3D ಎಪಿಥೀಲಿಯಂನ DIC ಫೋಟೊಮೈಕ್ರೋಗ್ರಾಫ್. 7.f, ಕರುಳಿನ ಚಿಪ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಕ್ರಮವಾಗಿ 3 ದಿನಗಳವರೆಗೆ (ಎಡ) ಮತ್ತು 13-ದಿನಗಳ (ಮಧ್ಯಮ) ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್‌ಗಳನ್ನು ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಪದರದಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಸಿದ ಕಾಂಡಕೋಶಗಳು (LGR5; ಮೆಜೆಂಟಾ), ಗೋಬ್ಲೆಟ್ ಕೋಶಗಳು (MUC2; ಹಸಿರು), F-ಆಕ್ಟಿನ್ (ಬೂದು) ಮತ್ತು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳು (ಸಯಾನ್) ಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುವ ಓವರ್‌ಲೇಡ್ ಇಮ್ಯುನೊಫ್ಲೋರೊಸೆನ್ಸ್ ಚಿತ್ರಗಳು. MUC2 ಸಿಗ್ನಲಿಂಗ್ ಇಲ್ಲದೆ LGR5 ಸಿಗ್ನಲಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಹೈಲೈಟ್ ಮಾಡುವ ವಿಸ್ತೃತ ಡೇಟಾ ಚಿತ್ರ 3 ಅನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ. ಸಂಸ್ಕೃತಿಯ 13 ನೇ ದಿನದಂದು ಸೆಲ್‌ಮಾಸ್ಕ್ ಡೈ (ಬಲ) ನೊಂದಿಗೆ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಮೆಂಬರೇನ್ ಅನ್ನು ಕಲೆ ಹಾಕುವ ಮೂಲಕ ಕರುಳಿನಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾದ 3D ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್ ಎಪಿಥೀಲಿಯಂನ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ (ಬಲ) ಅನ್ನು ತೋರಿಸುವ ಫ್ಲೋರೊಸೆನ್ಸ್ ಚಿತ್ರಗಳು. ಬೇರೆ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹೇಳದ ಹೊರತು ಸ್ಕೇಲ್ ಬಾರ್ 50 μm ಆಗಿದೆ.b ಉಲ್ಲೇಖದಿಂದ ಅನುಮತಿಯೊಂದಿಗೆ ಮರುಮುದ್ರಣಗೊಂಡಿದೆ.2. ಆಕ್ಸ್‌ಫರ್ಡ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ ಮುದ್ರಣಾಲಯ; c ಉಲ್ಲೇಖದಿಂದ ಅನುಮತಿಯೊಂದಿಗೆ ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿದೆ.2. ಆಕ್ಸ್‌ಫರ್ಡ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ ಮುದ್ರಣಾಲಯ; e ಮತ್ತು f ಉಲ್ಲೇಖದಿಂದ ಅನುಮತಿಯೊಂದಿಗೆ ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿದೆ.12 ಕ್ರಿಯೇಟಿವ್ ಕಾಮನ್ಸ್ ಪರವಾನಗಿ CC BY 4.0 ಅಡಿಯಲ್ಲಿ.
ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಕರುಳಿನಲ್ಲಿ, ಯಶಸ್ವಿ ECM ಲೇಪನಕ್ಕಾಗಿ PDMS ಸರಂಧ್ರ ಪೊರೆಯ ಹೈಡ್ರೋಫೋಬಿಕ್ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ. ಈ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್‌ನಲ್ಲಿ, PDMS ಪೊರೆಗಳ ಹೈಡ್ರೋಫೋಬಿಸಿಟಿಯನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸಲು ನಾವು ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತೇವೆ. Caco-2 ಕೋಶಗಳನ್ನು ಬೆಳೆಸಲು, UV/ಓಝೋನ್ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯಿಂದ ಮೇಲ್ಮೈ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯು PDMS ಮೇಲ್ಮೈಯ ಹೈಡ್ರೋಫೋಬಿಸಿಟಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು, ECM ಅನ್ನು ಲೇಪಿಸಲು ಮತ್ತು Caco-2 ಕೋಶಗಳನ್ನು PDMS ಪೊರೆಗೆ ಜೋಡಿಸಲು ಸಾಕಾಗಿತ್ತು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್ ಎಪಿಥೀಲಿಯಂನ ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ಸಂಸ್ಕೃತಿಗೆ PDMS ಮೈಕ್ರೋಚಾನೆಲ್‌ಗಳಿಗೆ ಪಾಲಿಥಿಲೀನಿಮೈನ್ (PEI) ಮತ್ತು ಗ್ಲುಟರಾಲ್ಡಿಹೈಡ್ ಅನ್ನು ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ECM ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಶೇಖರಣೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ರಾಸಾಯನಿಕ-ಆಧಾರಿತ ಮೇಲ್ಮೈ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಮೇಲ್ಮೈ ಮಾರ್ಪಾಡಿನ ನಂತರ, ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ PDMS ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಆವರಿಸಲು ECM ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಠೇವಣಿ ಮಾಡಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ನಂತರ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್ ಎಪಿಥೀಲಿಯಂಗೆ ಪರಿಚಯಿಸಲಾಯಿತು. ಕೋಶಗಳನ್ನು ಜೋಡಿಸಿದ ನಂತರ, ಜೀವಕೋಶಗಳು ಸಂಪೂರ್ಣ ಏಕಪದರವನ್ನು ರೂಪಿಸುವವರೆಗೆ ಮೇಲಿನ ಮೈಕ್ರೋಚಾನೆಲ್‌ಗೆ ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಪರ್ಫ್ಯೂಸ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ಕೋಶ ಸಂಸ್ಕೃತಿ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಕೆಳಗಿನ ಮೈಕ್ರೋಚಾನೆಲ್ ಸ್ಥಿರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಮೇಲ್ಮೈ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ECM ಲೇಪನಕ್ಕಾಗಿ ಈ ಆಪ್ಟಿಮೈಸ್ ಮಾಡಿದ ವಿಧಾನವು ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್ ಎಪಿಥೀಲಿಯಂನ ಲಗತ್ತನ್ನು ಶಕ್ತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. PDMS ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ 3D ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸಲು.
ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಸಂಸ್ಕೃತಿಗಳಿಗೆ ಕೋಶ ಬಿತ್ತನೆಗೆ ಮೊದಲು ECM ಲೇಪನದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ; ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸರಂಧ್ರ ಒಳಸೇರಿಸುವಿಕೆಯ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಸಂಸ್ಕೃತಿಗಳಿಗೆ ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಪೂರ್ವ-ಚಿಕಿತ್ಸೆ ಹಂತಗಳು ಅಗತ್ಯವಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಒಳಸೇರಿಸುವಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಕೊ-2 ಕೋಶಗಳನ್ನು ಬೆಳೆಯಲು, ಸರಂಧ್ರ ಒಳಸೇರಿಸುವಿಕೆಯ ಮೇಲಿನ ECM ಲೇಪನವು ವಿಘಟಿತ ಕ್ಯಾಕೊ-2 ಕೋಶಗಳ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು (<1 ಗಂಟೆ) ಮತ್ತು ಬಿಗಿಯಾದ ಜಂಕ್ಷನ್ ತಡೆಗೋಡೆ ರಚನೆಯನ್ನು (<1-2 ದಿನಗಳು) ವೇಗಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಒಳಸೇರಿಸುವಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್‌ಗಳನ್ನು ಬೆಳೆಸಲು, ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್‌ಗಳನ್ನು ECM-ಲೇಪಿತ ಒಳಸೇರಿಸುವಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಬೀಜ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಪೊರೆಯ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ (<3 ಗಂಟೆ) ಜೋಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್‌ಗಳು ತಡೆಗೋಡೆ ಸಮಗ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣ ಏಕಪದರವನ್ನು ರೂಪಿಸುವವರೆಗೆ ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸದೆ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಸಂಸ್ಕೃತಿಗಳನ್ನು 24-ಬಾವಿ ಫಲಕಗಳಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಇನ್ ವಿಟ್ರೊ 3D ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಅನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿತ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಪದರದ ಬಾಸೊಲೇಟರಲ್ ಅಂಶಕ್ಕೆ ದ್ರವ ಹರಿವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪ್ರಾರಂಭಿಸಬಹುದು. ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಕರುಳಿನಲ್ಲಿ, ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ಮೇಲಿನ ಮತ್ತು ಕೆಳಗಿನ ಮೈಕ್ರೋಚಾನೆಲ್‌ಗಳಿಗೆ ಪರ್ಫ್ಯೂಸ್ ಮಾಡಿದಾಗ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಪ್ರಾರಂಭವಾಯಿತು (ಚಿತ್ರ 3a). ಹಿಂದೆ ವಿವರಿಸಿದಂತೆ, ದಿಕ್ಕಿನ ಸ್ರವಿಸುವ ಮಾರ್ಫೋಜೆನ್ ಇನ್ಹಿಬಿಟರ್‌ಗಳನ್ನು ನಿರಂತರವಾಗಿ ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಕೆಳಮಟ್ಟದ (ಬಾಸೊಲೇಟರಲ್) ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ದ್ರವ ಹರಿವನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುವುದು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ. ಸರಂಧ್ರ ಪೊರೆಗಳ ಮೇಲೆ ಬಂಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಜೀವಕೋಶಗಳಿಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಪೋಷಕಾಂಶಗಳು ಮತ್ತು ಸೀರಮ್ ಅನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಮತ್ತು ಲುಮಿನಲ್ ಶಿಯರ್ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು, ನಾವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ ಕರುಳಿನಲ್ಲಿ ಡ್ಯುಯಲ್ ಹರಿವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತೇವೆ. ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಮೊನೊಲೇಯರ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಇನ್ಸರ್ಟ್‌ಗಳನ್ನು ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್‌ಗಳಿಗೆ ಸೇರಿಸಲಾಯಿತು. ನಂತರ, ಮೈಕ್ರೋಚಾನೆಲ್ ಮೂಲಕ ಸರಂಧ್ರ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಇನ್ಸರ್ಟ್‌ನ ಬಾಸೊಲೇಟರಲ್ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಲಾಯಿತು. ಎರಡೂ ಸಂಸ್ಕೃತಿ ವೇದಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಾಸೊಲೇಟರಲ್ ಹರಿವನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದ 3-5 ದಿನಗಳ ನಂತರ ಕರುಳಿನ ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಸಂಭವಿಸಿದೆ.
ಮೈಕ್ರೋಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ಡ್ 3D ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಪದರಗಳ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನದ ಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹಂತ ಕಾಂಟ್ರಾಸ್ಟ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ, ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಇಂಟರ್ಫರೆನ್ಸ್ ಕಾಂಟ್ರಾಸ್ಟ್ (DIC) ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ, SEM, ಅಥವಾ ಇಮ್ಯುನೊಫ್ಲೋರೊಸೆನ್ಸ್ ಕಾನ್ಫೋಕಲ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಬಹುದು (ಚಿತ್ರಗಳು 3 ಮತ್ತು 4). 3D ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಪದರಗಳ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ಮುಂಚಾಚಿರುವಿಕೆಯನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಲು ಸಂಸ್ಕೃತಿಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹಂತ ಕಾಂಟ್ರಾಸ್ಟ್ ಅಥವಾ DIC ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು. PDMS ಮತ್ತು ಪಾಲಿಯೆಸ್ಟರ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪಾರದರ್ಶಕತೆಯಿಂದಾಗಿ, ಗಟ್-ಆನ್-ಎ-ಚಿಪ್ ಮತ್ತು ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್‌ಗಳು ಸಾಧನವನ್ನು ವಿಭಾಗಿಸುವ ಅಥವಾ ಡಿಸ್ಅಸೆಂಬಲ್ ಮಾಡುವ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲದೆ ನೈಜ-ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸಿತು ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಒದಗಿಸಬಹುದು. ಇಮ್ಯುನೊಫ್ಲೋರೊಸೆನ್ಸ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವಾಗ (ಚಿತ್ರಗಳು 1, 3c, f ಮತ್ತು 4b, c), ಕೋಶಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 4% (wt/vol) ಪ್ಯಾರಾಫಾರ್ಮಲ್ಡಿಹೈಡ್ (PFA) ನೊಂದಿಗೆ ಸರಿಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಟ್ರೈಟಾನ್ X-100 ಮತ್ತು 2% (wt/vol) ) ಗೋವಿನ ಸೀರಮ್ ಅಲ್ಬುಮಿನ್ (BSA) ಅನ್ನು ಕ್ರಮವಾಗಿ ಸರಿಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಜೀವಕೋಶದ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ವಿಭಿನ್ನ ಸ್ಥಿರೀಕರಣಗಳು, ಪರ್ಮಿಬಿಲೈಜರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ನಿರ್ಬಂಧಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು. ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಂಶಾವಳಿ-ಅವಲಂಬಿತ ಕೋಶ ಅಥವಾ ಪ್ರದೇಶ ಗುರುತುಗಳನ್ನು ಗುರಿಯಾಗಿಸುವ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳನ್ನು ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ನಿಶ್ಚಲವಾಗಿರುವ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಹೈಲೈಟ್ ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ನಂತರ ದ್ವಿತೀಯಕ ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ (ಉದಾ, 4′,6-ಡಯಾಮಿಡಿನೊ-2-ಫೀನಿಲೀನ್) ಇಂಡೋಲ್, DAPI) ಅಥವಾ F-ಆಕ್ಟಿನ್ (ಉದಾ, ಪ್ರತಿದೀಪಕವಾಗಿ ಲೇಬಲ್ ಮಾಡಲಾದ ಫಾಲೋಯಿಡಿನ್) ಎರಡನ್ನೂ ಗುರಿಯಾಗಿಸುವ ಪ್ರತಿ-ಸ್ಟೇನ್ ಡೈಯೊಂದಿಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲೋಳೆಯ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಫ್ಲೋರೊಸೆನ್ಸ್-ಆಧಾರಿತ ಲೈವ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿಯೂ ಮಾಡಬಹುದು (ಚಿತ್ರ 1, “ಕೋಶ ವ್ಯತ್ಯಾಸ” ಮತ್ತು “ಕರುಳಿನ ಶರೀರಶಾಸ್ತ್ರ”), ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಕೋಶಗಳ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ವಸಾಹತುಶಾಹಿ (ಚಿತ್ರ 1, “ಹೋಸ್ಟ್-ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿ ಸಹ-ಸಂಸ್ಕೃತಿ”), ಪ್ರತಿರಕ್ಷಣಾ ಕೋಶಗಳ ನೇಮಕಾತಿ (ಚಿತ್ರ 1, 'ರೋಗ ಮಾದರಿ') ಅಥವಾ 3D ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನದ ಬಾಹ್ಯರೇಖೆಗಳು (ಚಿತ್ರ 3c,f ಮತ್ತು 4b,c). ಮೇಲಿನ ಪದರವನ್ನು ಕೆಳಗಿನ ಮೈಕ್ರೋಚಾನಲ್ ಪದರದಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲು ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ ಕರುಳನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸುವಾಗ, ಉಲ್ಲೇಖದಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಿದಂತೆ. ಚಿತ್ರ 2 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, 3D ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಅಪಿಕಲ್ ಬ್ರಷ್ ಗಡಿಯಲ್ಲಿರುವ ಮೈಕ್ರೋವಿಲ್ಲಿ. SEM ಮೂಲಕ ದೃಶ್ಯೀಕರಿಸಬಹುದು (ಚಿತ್ರ 3b). ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ PCR5 ಅಥವಾ ಏಕ-ಕೋಶ RNA ಅನುಕ್ರಮವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಮೂಲಕ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಗುರುತುಗಳ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ನಿರ್ಣಯಿಸಬಹುದು. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಗಟ್ ಚಿಪ್ಸ್ ಅಥವಾ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳೆದ ಎಪಿಥೇಲಿಯಲ್ ಕೋಶಗಳ 3D ಪದರಗಳನ್ನು ಟ್ರಿಪ್ಸಿನೈಸೇಶನ್ ಮೂಲಕ ಕೊಯ್ಲು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಆಣ್ವಿಕ ಅಥವಾ ಆನುವಂಶಿಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
a, ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ ಕರುಳಿನ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನದ ಪ್ರಚೋದನೆಗಾಗಿ ಕೆಲಸದ ಹರಿವು. ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್‌ನಲ್ಲಿ 3D ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲು ಕ್ಯಾಕೊ-2 ಮತ್ತು ಕರುಳಿನ ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್‌ಗಳನ್ನು ಈ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಿಘಟಿತ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಇನ್ಸರ್ಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬೀಜ ಮಾಡಲಾಯಿತು (TW ಪ್ರಿಪ್; ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರವನ್ನು ನೋಡಿ). ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಇನ್ಸರ್ಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಬೀಜ (ಬೀಜ) ಮತ್ತು ಪಾಲಿಯೆಸ್ಟರ್ ಪೊರೆಗಳಿಗೆ ಜೋಡಿಸಿದ ನಂತರ, ಎಲ್ಲಾ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಸ್ಥಿರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ (TW ಸಂಸ್ಕೃತಿ) ಬೆಳೆಸಲಾಯಿತು. 7 ದಿನಗಳ ನಂತರ, ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಕೋಶಗಳ 2D ಏಕಪದರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಒಂದೇ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಇನ್ಸರ್ಟ್ ಅನ್ನು ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್‌ಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಲಾಯಿತು, ಇದು ಬಾಸೊಲೇಟರಲ್ ಹರಿವನ್ನು (ಫ್ಲೋ, BL) ಪರಿಚಯಿಸಿತು, ಇದು ಅಂತಿಮವಾಗಿ 3D ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಪದರ (ಮಾರ್ಫೋಜೆನೆಸಿಸ್) ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು. ಪ್ರತಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಹಂತ ಅಥವಾ ಸಮಯದ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯ ದಾನಿ (C103 ಲೈನ್) ಆರೋಹಣ ಕೊಲೊನ್‌ನಿಂದ ಪಡೆದ ಮಾನವ ಅಂಗ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಕೋಶಗಳ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನದ ಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುವ ಹಂತದ ಕಾಂಟ್ರಾಸ್ಟ್ ಮೈಕ್ರೋಗ್ರಾಫ್‌ಗಳು. ಮೇಲಿನ ಪದರಗಳಲ್ಲಿನ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್‌ಗಳು ಪ್ರತಿ ಹಂತಕ್ಕೂ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸಂರಚನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ.b, ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್‌ಗಳು (ಎಡ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್) ಮೇಲಿನ-ಕೆಳಗಿನ ಕಾನ್ಫೋಕಲ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ವೀಕ್ಷಣೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಕೋಶಗಳ 3D ರೂಪವಿಜ್ಞಾನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. ವಿಭಿನ್ನ Z ಸ್ಥಾನಗಳಲ್ಲಿ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ (ಮೇಲಿನ, ಮಧ್ಯ ಮತ್ತು ಕೆಳಗಿನ; ಬಲ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಮತ್ತು ಅನುಗುಣವಾದ ಚುಕ್ಕೆಗಳ ರೇಖೆಗಳನ್ನು ನೋಡಿ). ಸ್ಪಷ್ಟ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ. ಸ್ಥಿರ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವೆಲ್‌ನಲ್ಲಿ (TW; ಬಿಳಿ ಡ್ಯಾಶ್ ಮಾಡಿದ ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯೊಳಗೆ ಇನ್ಸೆಟ್) ಕಲ್ಚರ್ ಮಾಡಲಾದ ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್-ಪಡೆದ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಕೋಶಗಳ ಎಫ್-ಆಕ್ಟಿನ್ (ಸಯಾನ್), ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ (ಬೂದು).c, ಫ್ಲೋರೊಸೆನ್ಸ್ ಕಾನ್ಫೋಕಲ್ ಮೈಕ್ರೋಗ್ರಾಫ್‌ಗಳು (3D ಕೋನೀಯ ನೋಟ) ವಿರುದ್ಧ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್ (ಅತಿದೊಡ್ಡ ಪೂರ್ಣ ಶಾಟ್) ಕ್ರಮವಾಗಿ 2D ವರ್ಸಸ್ 3D ಮಾರ್ಫಾಲಜಿಯನ್ನು ಹೋಲಿಸುತ್ತದೆ. 2D ಲಂಬ ಅಡ್ಡ-ಕಟ್ ವೀಕ್ಷಣೆಗಳ ಜೋಡಿ (ಮೇಲಿನ ಬಲ ಮೂಲೆಯಲ್ಲಿ ಇನ್ಸೆಟ್; "XZ") ಸಹ 2D ಮತ್ತು 3D ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ಕೇಲ್ ಬಾರ್, 100 µm.c ಉಲ್ಲೇಖದಿಂದ ಅನುಮತಿಯೊಂದಿಗೆ ಮರುಮುದ್ರಿಸಲಾಗಿದೆ.4. ಎಲ್ಸೆವಿಯರ್.
ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸ್ಥಿರ ಸಂಸ್ಕೃತಿ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಅದೇ ಕೋಶಗಳನ್ನು (ಕ್ಯಾಕೊ-2 ಅಥವಾ ಕರುಳಿನ ಆರ್ಗನಾಯ್ಡ್ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಕೋಶಗಳು) ಎರಡು ಆಯಾಮದ ಏಕಪದರಗಳಾಗಿ ಸಂಸ್ಕರಿಸುವ ಮೂಲಕ ನಿಯಂತ್ರಣಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಬಹುದು. ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ, ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಚಾನಲ್‌ಗಳ ಸೀಮಿತ ಪರಿಮಾಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಿಂದಾಗಿ (ಅಂದರೆ ಮೂಲ ಗಟ್-ಚಿಪ್ ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ ಮೇಲಿನ ಚಾನಲ್‌ನಲ್ಲಿ ~4 µL) ಪೋಷಕಾಂಶಗಳ ಸವಕಳಿ ಉಂಟಾಗಬಹುದು. ಆದ್ದರಿಂದ, ಬಾಸೊಲೇಟರಲ್ ಹರಿವಿನ ಅನ್ವಯದ ಮೊದಲು ಮತ್ತು ನಂತರದ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಸಹ ಹೋಲಿಸಬಹುದು.
ಮೃದುವಾದ ಲಿಥೋಗ್ರಫಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸ್ವಚ್ಛವಾದ ಕೋಣೆಯಲ್ಲಿ ನಿರ್ವಹಿಸಬೇಕು. ಚಿಪ್‌ನ ಮೇಲಿನ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಪದರಕ್ಕೆ (ಮೇಲಿನ ಮತ್ತು ಕೆಳಗಿನ ಪದರಗಳು ಮತ್ತು ಪೊರೆಗಳು) ಮತ್ತು ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್‌ಗಳಿಗೆ, ವಿಭಿನ್ನ ಫೋಟೊಮಾಸ್ಕ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು ಮತ್ತು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು ಏಕೆಂದರೆ ಮೈಕ್ರೋಚಾನೆಲ್‌ಗಳ ಎತ್ತರಗಳು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿದ್ದವು. ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಕರುಳಿನ ಮೇಲಿನ ಮತ್ತು ಕೆಳಗಿನ ಮೈಕ್ರೋಚಾನೆಲ್‌ಗಳ ಗುರಿ ಎತ್ತರಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ 500 µm ಮತ್ತು 200 µm. ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಿಪ್‌ನ ಚಾನಲ್ ಗುರಿ ಎತ್ತರ 200 µm ಆಗಿದೆ.
3-ಇಂಚಿನ ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ಅಸಿಟೋನ್ ಇರುವ ಪಾತ್ರೆಯಲ್ಲಿ ಇರಿಸಿ. ಪ್ಲೇಟ್ ಅನ್ನು 30 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಕಾಲ ನಿಧಾನವಾಗಿ ತಿರುಗಿಸಿ, ನಂತರ ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಒಣಗಿಸಿ. ವೇಫರ್ ಅನ್ನು IPA ಇರುವ ಪ್ಲೇಟ್‌ಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಿ, ನಂತರ ಪ್ಲೇಟ್ ಅನ್ನು ಸ್ವಚ್ಛಗೊಳಿಸಲು 30 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಕಾಲ ತಿರುಗಿಸಿ.
ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ಸಾವಯವ ಅವಶೇಷಗಳನ್ನು ಗರಿಷ್ಠಗೊಳಿಸಲು ಪಿರಾನ್ಹಾ ದ್ರಾವಣವನ್ನು (ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಸಾಂದ್ರೀಕೃತ ಸಲ್ಫ್ಯೂರಿಕ್ ಆಮ್ಲದ ಮಿಶ್ರಣ, 1:3 (ಸಂಪುಟ/ಸಂಪುಟ)) ಐಚ್ಛಿಕವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು.
ಪಿರಾನ್ಹಾ ದ್ರಾವಣವು ಅತ್ಯಂತ ನಾಶಕಾರಿಯಾಗಿದ್ದು ಶಾಖವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಸುರಕ್ಷತಾ ಮುನ್ನೆಚ್ಚರಿಕೆಗಳು ಅಗತ್ಯ. ತ್ಯಾಜ್ಯ ವಿಲೇವಾರಿಗಾಗಿ, ದ್ರಾವಣವನ್ನು ತಣ್ಣಗಾಗಲು ಮತ್ತು ಸ್ವಚ್ಛವಾದ, ಒಣ ತ್ಯಾಜ್ಯ ಪಾತ್ರೆಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲು ಅನುಮತಿಸಿ. ದ್ವಿತೀಯ ಪಾತ್ರೆಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಮತ್ತು ತ್ಯಾಜ್ಯ ಪಾತ್ರೆಗಳನ್ನು ಸರಿಯಾಗಿ ಲೇಬಲ್ ಮಾಡಿ. ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿವರವಾದ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳಿಗಾಗಿ ದಯವಿಟ್ಟು ಸೌಲಭ್ಯದ ಸುರಕ್ಷತಾ ಮಾರ್ಗಸೂಚಿಗಳನ್ನು ಅನುಸರಿಸಿ.
ವೇಫರ್‌ಗಳನ್ನು 200 °C ಬಿಸಿ ತಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ 10 ನಿಮಿಷಗಳ ಕಾಲ ಇರಿಸಿ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣಗೊಳಿಸಿ. ನಿರ್ಜಲೀಕರಣದ ನಂತರ, ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ತಣ್ಣಗಾಗಲು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಐದು ಬಾರಿ ಅಲ್ಲಾಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಸ್ವಚ್ಛಗೊಳಿಸಿದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್‌ನ ಮಧ್ಯಭಾಗದಲ್ಲಿ ~10 ಗ್ರಾಂ ಫೋಟೊರೆಸಿಸ್ಟ್ SU-8 2100 ಅನ್ನು ಸುರಿಯಿರಿ. ವೇಫರ್‌ನ ಮೇಲೆ ಫೋಟೊರೆಸಿಸ್ಟ್ ಅನ್ನು ಸಮವಾಗಿ ಹರಡಲು ಟ್ವೀಜರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ. ಸಾಂದರ್ಭಿಕವಾಗಿ ವೇಫರ್ ಅನ್ನು 65°C ಹಾಟ್ ಪ್ಲೇಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಇರಿಸಿ ಇದರಿಂದ ಫೋಟೊರೆಸಿಸ್ಟ್ ಕಡಿಮೆ ಜಿಗುಟಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹರಡಲು ಸುಲಭವಾಗುತ್ತದೆ. ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಹಾಟ್ ಪ್ಲೇಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಇಡಬೇಡಿ.
ಸ್ಪಿನ್ ಲೇಪನವನ್ನು ಚಾಲನೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ವೇಫರ್‌ನಲ್ಲಿ SU-8 ಅನ್ನು ಸಮವಾಗಿ ವಿತರಿಸಲಾಯಿತು. 100 rpm/s ವೇಗವರ್ಧನೆಯಲ್ಲಿ 500 rpm ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಸಾರ ಮಾಡಲು 5-10 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಕಾಲ SU-8 ನ ಒಳಬರುವ ತಿರುಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರೋಗ್ರಾಂ ಮಾಡಿ. 1,500 rpm ನಲ್ಲಿ 200 µm ದಪ್ಪದ ಮಾದರಿಗಾಗಿ ಮುಖ್ಯ ಸ್ಪಿನ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿಸಿ, ಅಥವಾ 250 µm ದಪ್ಪವನ್ನು ಸಾಧಿಸಿ (ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ ಕರುಳಿನ ಮೇಲಿನ ಪದರಕ್ಕೆ 500 µm ಎತ್ತರವನ್ನು ಮಾಡುವುದು; ಕೆಳಗಿನ "ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ಹಂತಗಳು" ನೋಡಿ) 1,200 rpm ನಲ್ಲಿ 30 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ 300 rpm/s ವೇಗವರ್ಧನೆಯಲ್ಲಿ ಹೊಂದಿಸಿ.
ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್‌ನಲ್ಲಿರುವ SU-8 ಮಾದರಿಯ ಗುರಿ ದಪ್ಪಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಮುಖ್ಯ ಸ್ಪಿನ್ ವೇಗವನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸಬಹುದು.
ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಕರುಳಿನ ಮೇಲಿನ ಪದರಕ್ಕೆ 500 µm ಎತ್ತರದ SU-8 ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು, ಈ ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯ ಸ್ಪಿನ್ ಲೇಪನ ಮತ್ತು ಮೃದುವಾದ ಬೇಕಿಂಗ್ ಹಂತಗಳನ್ನು (ಹಂತ 7 ಮತ್ತು 8) ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಪುನರಾವರ್ತಿಸಲಾಯಿತು (ಹಂತ 9 ನೋಡಿ) 250 µm ನ ಎರಡು ಪದರಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಯಿತು. SU-8 ನ ದಪ್ಪ ಪದರವನ್ನು ಈ ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯ 12 ನೇ ಹಂತದಲ್ಲಿ UV ಮಾನ್ಯತೆಯಿಂದ ಪದರಗಳಾಗಿ ಜೋಡಿಸಬಹುದು, ಇದು 500 µm ಎತ್ತರದ ಪದರವನ್ನು ಮಾಡುತ್ತದೆ.
SU-8 ಲೇಪಿತ ವೇಫರ್‌ಗಳನ್ನು ಎಚ್ಚರಿಕೆಯಿಂದ ಬಿಸಿ ತಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ 65 °C ನಲ್ಲಿ 5 ನಿಮಿಷಗಳ ಕಾಲ ಇರಿಸಿ, ನಂತರ ಸೆಟ್ಟಿಂಗ್ ಅನ್ನು 95 °C ಗೆ ಬದಲಾಯಿಸಿ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚುವರಿ 40 ನಿಮಿಷಗಳ ಕಾಲ ಕಾವುಕೊಡುವ ಮೂಲಕ ಮೃದುವಾಗಿ ಬೇಯಿಸಿ.
ಮೇಲಿನ ಮೈಕ್ರೋಚಾನಲ್‌ನಲ್ಲಿ SU-8 ಮಾದರಿಯ 500 μm ಎತ್ತರವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು, ಎರಡು 250 μm ದಪ್ಪದ SU-8 ಪದರಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು 7 ಮತ್ತು 8 ಹಂತಗಳನ್ನು ಪುನರಾವರ್ತಿಸಿ.
UV ಮಾಸ್ಕ್ ಅಲೈನರ್ ಬಳಸಿ, ವೇಫರ್‌ನ ಮಾನ್ಯತೆ ಸಮಯವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ತಯಾರಕರ ಸೂಚನೆಗಳ ಪ್ರಕಾರ ದೀಪ ಪರೀಕ್ಷೆಯನ್ನು ಮಾಡಿ. (ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸರ್ ಸಮಯ, ms) = (ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸರ್ ಡೋಸ್, mJ/cm2)/(ಲ್ಯಾಂಪ್ ಪವರ್, mW/cm2).
ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸರ್ ಸಮಯವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿದ ನಂತರ, ಫೋಟೊಮಾಸ್ಕ್ ಅನ್ನು UV ಮಾಸ್ಕ್ ಅಲೈನರ್‌ನ ಮಾಸ್ಕ್ ಹೋಲ್ಡರ್ ಮೇಲೆ ಇರಿಸಿ ಮತ್ತು ಫೋಟೊಮಾಸ್ಕ್ ಅನ್ನು SU-8 ಲೇಪಿತ ವೇಫರ್ ಮೇಲೆ ಇರಿಸಿ.
UV ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಫೋಟೋಮಾಸ್ಕ್‌ನ ಮುದ್ರಿತ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್‌ನ SU-8 ಲೇಪಿತ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಇರಿಸಿ.
ಪೂರ್ವನಿರ್ಧರಿತ ಮಾನ್ಯತೆ ಸಮಯಕ್ಕಾಗಿ SU-8 ಲೇಪಿತ ವೇಫರ್ ಮತ್ತು ಫೋಟೊಮಾಸ್ಕ್ ಅನ್ನು 260 mJ/cm2 UV ಬೆಳಕಿಗೆ ಲಂಬವಾಗಿ ಒಡ್ಡಿರಿ (ಈ ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯ ಹಂತ 10 ನೋಡಿ).
UV ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡ ನಂತರ, 200 μm ಎತ್ತರದ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು SU-8-ಲೇಪಿತ ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್‌ಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿ ಹಾಟ್ ಪ್ಲೇಟ್‌ನಲ್ಲಿ 65°C ನಲ್ಲಿ 5 ನಿಮಿಷ ಮತ್ತು 95°C ನಲ್ಲಿ 15 ನಿಮಿಷ ಬೇಯಿಸಲಾಯಿತು. 500 μm ಎತ್ತರದ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಬೇಯಿಸಿದ ನಂತರದ ಸಮಯವನ್ನು 95°C ನಿಂದ 30 ನಿಮಿಷಕ್ಕೆ ವಿಸ್ತರಿಸಿ.
ಡೆವಲಪರ್ ಅನ್ನು ಗಾಜಿನ ತಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ ಸುರಿಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬೇಯಿಸಿದ ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ಡಿಶ್‌ನಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. SU-8 ಡೆವಲಪರ್‌ನ ಪರಿಮಾಣವು ಗಾಜಿನ ತಟ್ಟೆಯ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಬದಲಾಗಬಹುದು. ಒಡ್ಡಿಕೊಳ್ಳದ SU-8 ಅನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಸಾಕಷ್ಟು SU-8 ಡೆವಲಪರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುವುದನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, 1 L ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಿರುವ 150 mm ವ್ಯಾಸದ ಗಾಜಿನ ತಟ್ಟೆಯನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ, ~300 mL SU-8 ಡೆವಲಪರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿ. ಸಾಂದರ್ಭಿಕವಾಗಿ ಸೌಮ್ಯವಾದ ತಿರುಗುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ 25 ನಿಮಿಷಗಳ ಕಾಲ ಅಚ್ಚನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿ.
ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಅಚ್ಚನ್ನು ~10 ಮಿಲಿ ತಾಜಾ ಡೆವಲಪರ್‌ನಿಂದ ತೊಳೆಯಿರಿ, ನಂತರ ಪೈಪೆಟ್ ಬಳಸಿ ದ್ರಾವಣವನ್ನು ಸಿಂಪಡಿಸುವ ಮೂಲಕ ಐಪಿಎ ಮಾಡಿ.
ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಕ್ಲೀನರ್‌ನಲ್ಲಿ ಇರಿಸಿ ಮತ್ತು 1.5 ನಿಮಿಷಗಳ ಕಾಲ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾಕ್ಕೆ (ವಾತಾವರಣದ ಅನಿಲ, ಗುರಿ ಒತ್ತಡ 1 × 10−5 ಟಾರ್, ಪವರ್ 125 W) ಒಡ್ಡಿಕೊಳ್ಳಿ.
ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ವ್ಯಾಕ್ಯೂಮ್ ಡೆಸಿಕೇಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಇರಿಸಿ, ಒಳಗೆ ಗಾಜಿನ ಸ್ಲೈಡ್ ಇರುತ್ತದೆ. ವೇಫರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಲೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ಅಕ್ಕಪಕ್ಕದಲ್ಲಿ ಇಡಬಹುದು. ವ್ಯಾಕ್ಯೂಮ್ ಡೆಸಿಕೇಟರ್ ಅನ್ನು ಪ್ಲೇಟ್‌ನಿಂದ ಹಲವಾರು ಪದರಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಿದರೆ, ಸ್ಲೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ಕೆಳಗಿನ ಕೋಣೆಯಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ವೇಫರ್‌ಗಳನ್ನು ಮೇಲಿನ ಕೋಣೆಯಲ್ಲಿ ಇರಿಸಿ. ಗಾಜಿನ ಸ್ಲೈಡ್‌ನಲ್ಲಿ 100 μL ಟ್ರೈಕ್ಲೋರೋ(1H, 1H, 2H, 2H-ಪರ್ಫ್ಲೋರೋಆಕ್ಟೈಲ್)ಸಿಲೇನ್ ದ್ರಾವಣವನ್ನು ಬಿಡಿ ಮತ್ತು ಸಿಲನೈಸೇಶನ್‌ಗಾಗಿ ನಿರ್ವಾತವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿ.
37°C ನೀರಿನ ಸ್ನಾನದಲ್ಲಿ ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟಿದ ಕ್ಯಾಕೊ-2 ಕೋಶಗಳ ಬಾಟಲಿಯನ್ನು ಕರಗಿಸಿ, ನಂತರ ಕರಗಿದ ಕೋಶಗಳನ್ನು 37°C ಯ 15 mL ಪೂರ್ವ-ಬೆಚ್ಚಗಾಗಿಸಿದ ಕ್ಯಾಕೊ-2 ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ T75 ಫ್ಲಾಸ್ಕ್‌ಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಿ.
~90% ಸಂಗಮ ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಕೊ-2 ಕೋಶಗಳನ್ನು ರವಾನಿಸಲು, ಮೊದಲು 37°C ನೀರಿನ ಸ್ನಾನದಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಕೊ-2 ಮಾಧ್ಯಮ, PBS ಮತ್ತು 0.25% ಟ್ರಿಪ್ಸಿನ್/1 mM EDTA ಅನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡಿ.
ನಿರ್ವಾತ ಆಕಾಂಕ್ಷೆಯ ಮೂಲಕ ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ಆಸ್ಪಿರೇಟ್ ಮಾಡಿ. ನಿರ್ವಾತ ಆಕಾಂಕ್ಷೆಯನ್ನು ಪುನರಾವರ್ತಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ತಾಜಾ PBS ಅನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಮೂಲಕ 5 mL ಬೆಚ್ಚಗಿನ PBS ನೊಂದಿಗೆ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಎರಡು ಬಾರಿ ತೊಳೆಯಿರಿ.