الرحلان الكهربائي المستحث بالضوء لتوصيف السلوك الكهربائي للخلايا الجذعية الوسيطة البشرية
Summary
هنا ، نقدم الرحلان الكهربائي الناجم عن الضوء كنهج خال من التسمية لتوصيف خطوط الخلايا غير المتجانسة ، وتحديدا الخلايا الجذعية الوسيطة البشرية (hMSCs). تصف هذه الورقة بروتوكولا لاستخدام وتحسين جهاز الموائع الدقيقة بطبقة موصلة ضوئية لتوصيف السلوك الكهربائي ل hMSCs دون تغيير حالتها الأصلية.
Abstract
توفر الخلايا الجذعية الوسيطة البشرية (hMSCs) مصدرا للخلايا المشتقة من المريض لإجراء دراسات ميكانيكية للأمراض أو للعديد من التطبيقات العلاجية. أصبح فهم خصائص hMSC ، مثل سلوكها الكهربائي في مراحل النضج المختلفة ، أكثر أهمية في السنوات الأخيرة. الرحلان الكهربائي (DEP) هو طريقة يمكنها معالجة الخلايا في مجال كهربائي غير منتظم ، يمكن من خلالها الحصول على معلومات حول الخواص الكهربائية للخلايا ، مثل سعة غشاء الخلية والسماحية. تستخدم الأنماط التقليدية ل DEP أقطاب معدنية ، مثل الأقطاب الكهربائية ثلاثية الأبعاد ، لتوصيف استجابة الخلايا ل DEP. في هذه الورقة ، نقدم جهاز الموائع الدقيقة المبني بطبقة موصلة ضوئية قادرة على معالجة الخلايا من خلال إسقاطات الضوء التي تعمل كأقطاب كهربائية افتراضية في الموقع مع هندسة قابلة للتوافق بسهولة. يتم تقديم بروتوكول هنا يوضح هذه الظاهرة ، تسمى DEP المستحث بالضوء (LiDEP) ، لتوصيف hMSCs. لقد أظهرنا أن استجابات الخلايا التي يسببها LiDEP ، والتي تقاس بسرعات الخلية ، يمكن تحسينها من خلال معلمات مختلفة مثل جهد الدخل ، ونطاقات الطول الموجي لإسقاطات الضوء ، وشدة مصدر الضوء. في المستقبل ، نتصور أن هذه المنصة يمكن أن تمهد الطريق لتقنيات خالية من الملصقات وتقوم بتوصيف في الوقت الفعلي للمجموعات غير المتجانسة من hMSCs أو خطوط الخلايا الجذعية الأخرى.
Introduction
يتم التعرف على الخلايا الجذعية الوسيطة البشرية (hMSCs) لخصائصها المثبطة للمناعة1 ، والتي أدت إلى استخدامها في العلاجات لعلاج مجموعة متنوعة من الأمراض ، مثل مرض السكري من النوع الثاني2 ، ومرض الكسب غير المشروع مقابل المضيف3 ، وأمراض الكبد4. HMSCs غير متجانسة ، وتحتوي على مجموعات فرعية من الخلايا التي تتمايز إلى الخلايا الشحمية ، والخلايا الغضروفية ، وبانيات العظم. تستمد HMSCs من الأنسجة الدهنية وأنسجة الحبل السري ونخاع العظام ، وتعتمد إمكانية تمايزها على نسيج المنشأ وعملية زراعة الخلايا المستخدمة5. على سبيل المثال ، وفقا لدراسة أجراها Sakaguchi et al. ، من المرجح أن تتمايز hMSCs المشتقة من الأنسجة الدهنية إلى خلايا دهنية ، في حين أن hMSCs المشتقة من نخاع العظم من المرجح أن تتمايز إلى الخلايا العظمية6. ومع ذلك ، فإن تأثير أصل الأنسجة من hMSCs على قدرتها على التمايز هو ظاهرة لا تزال بحاجة إلى مزيد من الفهم. بالإضافة إلى ذلك ، تساهم إمكانات التمايز المتنوعة ل hMSCs في عدم تجانسها المتأصل وتخلق تحديات في تطبيق hMSCs للعلاجات. على هذا النحو ، فإن توصيف ، وكذلك فرز ، خطوط الخلايا الجذعية غير المتجانسة أمر بالغ الأهمية لتطوير التطبيق المختبري والسريري لهذه الخلايا. يستخدم قياس التدفق الخلوي ، وهو الأسلوب القياسي الذهبي لفحص الاختلافات في الأنماط الظاهرية الخلوية ، مستضدات سطح الخلية والأصباغ الفلورية لتسمية الخلايا المستهدفة وتوصيفها بناء على تشتت الضوء أو خصائص التألق الخاصة بالخلية6،7،8. تشمل عيوب هذه الطريقة التوافر المحدود للمؤشرات الحيوية لمستضد سطح الخلية ، والتكلفة العالية للمعدات والتشغيل ، وحقيقة أن تلطيخ سطح الخلية يمكن أن يتلف غشاء الخلية ويؤثر على التطبيقات العلاجية9،10،11. لذلك ، فإن استكشاف تقنيات جديدة لتوصيف الخلايا دون المساس بالحالة الأصلية للغشاء الخلوي يمكن أن يفيد الأداء السريري لعلاجات الخلايا الجذعية.
الرحلان الكهربائي (DEP) ، وهي طريقة لتوصيف الخلايا لا تستخدم الملصقات السطحية ، هي محور هذا العمل الحالي. DEP هي طريقة خالية من الملصقات أو غير ملوثة يتم تنفيذها على منصات الموائع الدقيقة لتوصيف مجموعات الخلايا غير المتجانسة بناء على خصائصها الكهربائية. يستخدم DEP مجالا كهربائيا للتيار المتردد (AC) ليحل محل تلطيخ التألق (أي طريقة قائمة على الملصقات)7. تشمل المزايا الأخرى لاستخدام أجهزة الموائع الدقيقة القائمة على DEP لتوصيف الخلايا استخدام كميات صغيرة (ميكرولتر) ، ووقت التحليل السريع ، والحد الأدنى من متطلبات تحضير عينة الخلية ، والحد الأدنى من مخاطر تلوث العينات ، والحد الأدنى من إنتاج النفايات ، والتكلفة المنخفضة12,13. فائدة أخرى من DEP هي المراقبة في الوقت الحقيقي للخلايا14،15،16. بالنسبة إلى DEP ، تتعرض الخلايا المعلقة لمجال كهربائي تيار متردد غير منتظم تم إنشاؤه باستخدام أقطاب كهربائية ، وتصبح مستقطبة6. يتسبب هذا الاستقطاب في حركة الخلية ويسمح بمعالجة الخلايا بناء على تردد وجهد المجال الكهربائي للتيار المتردد المطبق. من خلال ضبط التردد ، عادة بين 5 كيلو هرتز إلى 20 ميجاهرتز ، يمكن جذب الخلايا أو صدها بعيدا عن الأقطاب الكهربائية ، المقابلة لسلوك DEP الإيجابي والسلبي ، على التوالي6.
هناك طرق متعددة لتوصيف DEP ، وهي التقليدية ، تجزئة تدفق المجال ، والضوء المستحث ، كما هو مصنف حسب تكوين القطب و / أو الاستراتيجية التشغيلية17. يشتمل محلل 3DEP ، وهو وضع تقليدي ل DEP ، على أقطاب معدنية مادية ويراقب الاستجابة الخلوية لمجال كهربائي للتيار المتردد. يستخدم هذا النظام شريحة تتكون من آبار دقيقة ذات أقطاب دائرية ثلاثية الأبعاد متعددة ويكتشف التغيرات في شدة الضوء لتوصيف سلوك DEP للخلية18،19،20،21. لوحظ DEP الإيجابي عندما تتحرك الخلايا نحو حواف الأقطاب الكهربائية الدائرية على طول جدران البئر الصغير ، مما يؤدي إلى زيادة شدة الضوء في وسط البئر الصغير. لوحظ DEP السلبي كخلايا تتجمع في وسط البئر الصغير بعيدا عن الأقطاب الكهربائية الدائرية ، مما يؤدي إلى انخفاض شدة الضوء في وسط البئر الصغير. هاتان الظاهرتان ممثلتان في الشكل 1. تتمتع طرق DEP التقليدية بالقدرة على توصيف الخواص الكهربائية لمجموعات الخلايا غير المتجانسة18،20،21. على سبيل المثال ، أظهر Mulhall et al. إمكانية التمييز بين الخلايا الكيراتينية الفموية الطبيعية (HOK) وخطوط خلايا الخلايا الكيراتينية الفموية الخبيثة (H357) بناء على الاختلافات في سعة الغشاء21 باستخدام محلل 3DEP. ومع ذلك ، فإن أحد قيود الأنماط التقليدية ل DEP هو هندسة القطب الثابت. نظرا لأن hMSCs غير متجانسة ، فمن المفيد أن يكون لديك القدرة على تعديل هندسة القطب بسهولة أثناء تقييمات DEP. على سبيل المثال ، تسمح القدرة على تعديل الأقطاب الكهربائية أو صفائف الأقطاب الكهربائية في الوقت الفعلي لمحاصرة الخلية الواحدة بتوصيف الخلايا بناء على السرعة وسلوك DEP. يسمح تطبيق تعديل القطب في الوقت الفعلي في تقييمات DEP ل hMSCs بتحليل الخلية الواحدة ل hMSCs مباشرة بعد الحصول عليها من أنسجة العينة لتوصيف عدم تجانس مجتمع العينة.
للتغلب على قيود الأنماط التقليدية ل DEP (أي الأقطاب الكهربائية الفيزيائية الثابتة) واستكشاف فرص جديدة لتعديلات تكوين القطب في الوقت الفعلي باستخدام ظاهرة DEP ، تم استكشاف DEP المستحث بالضوء (LiDEP). LiDEP هو وضع غير تقليدي من DEP يتعامل مع الخلايا باستخدام جهاز الموائع الدقيقة الموصل للضوء22,23 عبر الإسقاطات الضوئية ، تخلق الأقطاب الكهربائية الموضعية مجالا كهربائيا غير منتظم ، على غرار طريقة DEP التقليدية. يسمح هذا النهج أيضا بالمرونة في هندسة القطب الكهربائي وتحريك الأقطاب الكهربائية داخل جهاز الموائع الدقيقة. هذا يخفف من القيود التي تظهر مع الأقطاب الكهربائية الثابتة ويوفر الفرصة للحصول على مزيد من المعلومات حول عدم التجانس الخلوي. تم استخدام LiDEP لاكتشاف وتحليل أنواع الخلايا المختلفة في مجموعات متجانسة وغير متجانسة من الخلايا22،23،24. على سبيل المثال ، استخدم Liao et al. LiDEP لفصل الخلايا السرطانية المنتشرة (CTCs) التي تعبر عن وحدة التصاق الخلايا الظهارية (EpCAMneg) عن خلايا الدم الحمراء لاستكشاف أهميتها في ورم خبيثالسرطان 22. تم استخدام تحليل الخلية الواحدة باستخدام LiDEP بنجاح لتوصيف الخلايا السرطانية ومعالجتها من خلال التقسيم الطبقي لأورام البنكرياس23 وتحليل CTCs في عينات ما قبل وبعد ورم خبيث24.
هنا ، نصف كيف يمكن استخدام LiDEP لمعالجة hMSCs مع مجموعة متنوعة من الأشكال الهندسية للأقطاب الكهربائية (الدائرة ، والماس ، والنجمة ، والخطوط المتوازية) وإعدادات النظام (الجهد المطبق ، وشدة الضوء ، ومواد جهاز الموائع الدقيقة) ، وبالتالي تقديم نهج لتوصيف سلوك الخلايا الجذعية المشتقة من الإنسان مع الأقطاب الافتراضية.
Protocol
Representative Results
Discussion
يعد فحص عدم تجانس hMSCs أمرا مهما لتقدمها في العلاجات. يوفر هذا العمل خطوة أولى لاستخدام LiDEP كأداة تحليلية لتقييم hMSCs. درسنا اعتماد الجهد لاستجابة DEP الإيجابية للخلايا في LiDEP عن طريق تحديد السرعة. من المتوقع أن تنتج الفولتية العالية قوة DEP موجبة أقوى ، وقد لاحظنا هذا النمط مع السرعات المقاسة. كانت الفولتية 10 فولت pp و 20 Vpp كافية لمعالجة hMSCs باستخدام LiDEP. أدت الفولتية المنخفضة (أي 5 فولتPP) إلى استجابات أبطأ للخلايا. على الرغم من أنه ليس مثاليا ل hMSCs ، فقد يكون هذا مفيدا لأنواع الخلايا الأخرى. كان هناك انخفاض يعتمد على الجهد في صلاحية hMSCs بنسبة 9٪ تقريبا. هذا يختلف قليلا عن الأدبيات السابقة6،12،28،29 ، حيث لم يقلل استخدام DEP و LiDEP التقليديين في فحص الخلايا البيولوجية من صلاحية الخلية. ومع ذلك ، اختلف الهدف التجريبي في كل دراسة. راقب جلاسر وفوهر نمو الخلايا الليفية للفأر L929 الملتصقة على الأقطاب المعدنية في وسط زراعةالخلايا 28. على العكس من ذلك ، قام Lu et al. بفحص صلاحية الخلايا الجذعية العصبية المعرضة للمجالات الكهربائية AC لفترات زمنية مختلفة12. وصف آدامز وآخرون الخصائص العازلة ل hMSCs بأقطاب معدنية12 ، وتلاعب Li et al. بخلايا سرطان الدم باستخدام LiDEP29. كان الاختلاف بين هذه الدراسات ودراساتنا هو استخدام BSA ، والذي قد يكون سبب انخفاض الجدوى الذي لاحظناه. ومع ذلك ، قد يكون انخفاض الجدوى الإجمالية أيضا بسبب وقت التعرض (2 دقيقة و 30 ثانية) المستخدم في البروتوكول المحدد هنا. تم اختيار هذه المرة لتوفير الوقت الكافي لتصور التلاعب بالخلايا أثناء التعرض للمجال الكهربائي AC غير المنتظم.
تم اختبار طرق توصيف الخلايا عبر لون القطب لتحديد قدرات وقيود نظام LiDEP الخاص بنا المبني كما هو موضح في البروتوكول. في هذا البروتوكول المحدد ، يمكن التحكم في لون القطب بناء على لون الشكل الذي يتم عرضه من خلال ملف محرر رسومات. استخدمنا أربعة ألوان: الأبيض والأصفر والأحمر والأزرق. من قراءات خرج الطاقة لكل لون ، تم قياس الأقطاب الكهربائية الصفراء (#FFFF00) والأبيض (#FFFFFF) المتوقعة للحصول على كثافة أعلى ، وهو الأساس الذي جعل هذه الألوان أكثر ملاءمة للاستخدام في التجارب اللاحقة. بالإضافة إلى ذلك ، بسبب الاعتماد الثابت على شدة الضوء للمواد الموصلة للضوء30,31 ، تشير النتائج إلى أن أداء أجهزة LiDEP يعتمد على A: Si الموصل للضوء ويمكن ضبطه عن طريق اختيار لون القطب المتوقع. كما لوحظ مزيج من استجابات DEP الإيجابية والسلبية ل hMSCs باستخدام LiDEP ، وهو ما يشبه الظاهرة التي شوهدت في طرق DEP التقليدية. مع كل لون قطب كهربائي ، تعرضت hMSCs لقوة DEP سلبية ، وقوة DEP إيجابية ، ودوران الخلية ، مما يشير إلى أن عينة الخلية كانت غير متجانسة بتردد واحد (الفيديو التكميلي 1). يتفق هذا مع نتائج Adams et al.6 التي تظهر hMSCs سلوكا سلبيا وإيجابيا ل DEP بتردد واحد. قد توفر هذه الظروف (لون القطب وشكل القطب والمواد الموصلة للضوء) معلمات إضافية للكشف عن مستوى عدم التجانس في عينات hMSC.
أخيرا ، تمت مقارنة نتائج تقييم LiDEP بنتائج محلل 3DEP كمعيار لسلوك hMSC DEP. لوحظ اختلاف في نطاق التردد لاستجابة DEP الإيجابية ل hMSCs ، لكن الاتجاهات في البيانات التي تم جمعها عبر LiDEP ومحلل 3DEP كانت متشابهة بشكل عام (أي أن استجابة DEP الإيجابية انخفضت مع زيادة التردد). عندما تم تزويد المجال الكهربائي للتيار المتردد إلى شريحة LiDEP وتم إسقاط الضوء عليها ، انخفض التوصيل في المنطقة داخل إسقاط الضوء ، مما أدى إلى إنشاء مجال كهربائي غير منتظم. لذلك ، تؤثر خصائص مصدر الضوء (أي الشدة والطول الموجي) على الاستجابة المتوقعة للخلايا داخل شريحة LiDEP ، كما يتضح من نتائج اختبارات تباين لون الجهد والقطب. المعلمات الأخرى التي يمكن تعديلها هي مادة الطبقة الموصلة للضوء وموصلية محلول المخزن المؤقت DEP. على هذا النحو ، يجب تقييم الشروط المستخدمة لتقييم سلوك DEP للخلايا بناء على إعداد نظام LiDEP. على العكس من ذلك ، بالنسبة لمحلل 3DEP ، أو الطرق الأخرى التي تستخدم الأقطاب المعدنية لتطبيق قوة DEP ، تكون خصائص القطب ثابتة ولا يمكن تغييرها على الفور للتكيف مع ما هو مطلوب للخلايا قيد التحقيق. يمكن أن يكون هذا الاختلاف في سلوك DEP الإيجابي مفيدا للبحث المستقبلي في توصيف أنواع الخلايا المختلفة داخل عينات hMSC أو تحليل الخلية الواحدة أو فرز الخلايا. بالإضافة إلى ذلك ، مع تحرك الخلايا بعيدا عن الأقطاب الكهربائية الافتراضية ، يصبح المجال الكهربائي للتيار المتردد أضعف. ومع ذلك ، باستخدام محلل 3DEP ، أو أوضاع DEP التقليدية الأخرى التي تستخدم أقطاب معدنية ، يمكن تطبيق منطقة مجال كهربائي أكبر ، مما يسمح بمعالجة المزيد من الخلايا. لذلك ، شهد عدد أقل من الخلايا لكل تجربة LiDEP تأثيرات المجال الكهربائي للتيار المتردد داخل القناة الدقيقة لشريحة LiDEP. قد تحدث المزيد من التناقضات بسبب التغييرات في أداء الجهاز بمرور الوقت (أي 2 ساعة أو 3 ساعات) ، والتي لا تزال قيد التحقيق. يمكن أن يؤدي التدفق المستمر للماء والإيثانول ومحلول العازلة DEP إلى تكسير سطح طبقة القنوات الدقيقة (أي المادة الموصلة للضوء) ويجب أخذها في الاعتبار. يجب أيضا مراعاة أداء الجهاز بمرور الوقت لتوصيف الخلايا للاستخدام الموسع لشريحة LiDEP واحدة. استغرقت التعديلات على المعلمات التجريبية في الوقت الفعلي بضع ثوان إلى دقائق فقط. تم ضبط لون القطب والأشكال الهندسية على الفور باستخدام الإعدادات داخل برنامج محرر الرسومات.
باختصار ، توضح هذه الورقة قدرات LiDEP على معالجة وتوصيف خط الخلية مع مجموعات الخلايا غير المتجانسة مثل hMSCs. باستخدام هذا الإعداد والبروتوكول الموصوف ، تمكنا من تحقيق التوصيف الناجح ل hMSCs في ظل ظروف 20 فولتpp والأقطاب الكهربائية الصفراء الافتراضية المتوقعة. يجب أن تركز الدراسات المستقبلية على ضبط وقت تعرض hMSCs للمجال الكهربائي AC الذي تم إنشاؤه عبر LiDEP ، وزيادة شدة الضوء للأقطاب الكهربائية الافتراضية ، وتقييم المصادر المختلفة ل hMSCs (أو مجموعات الخلايا الجذعية الأخرى) لتطوير كتالوج LiDEP للتوقيعات الكهربائية لمجموعات الخلايا الجذعية غير المتجانسة.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
تم دعم هذا العمل من خلال جائزة CAREER لمؤسسة العلوم الوطنية (2048221) عبر CBET. نود أن نعرب عن تقديرنا ل Mo Kebaili من مرفق أبحاث أنظمة النانو المتكاملة (INRF) التابع لشركة UCI. بالإضافة إلى ذلك ، نود أن نشكر الدكتور ديفين كيك للمساعدة في تطوير نظام LiDEP.
Materials
| 0.05% Trypsin-EDTA | Gibco | 25300054 | |
| 10x objective | AmScope | — | Ordered from Amazon. |
| Amorphous silicon (A:Si) | Millipore Sigma | S5130 | |
| Antibiotic-Antimycotic (100X) | Gibco | 15240-062 | |
| Bovine Serum Albumin (BSA) | Fisher | BP9706-100 | |
| Copper Tape | Zehhe | BF4964 | |
| Dextrose | Fisher | D16-1 | This is glucose. |
| Digital microscope | Keyence | VHX-7000 | |
| Double Sided Tape | Insulectro | FLX000484 | |
| Dulbecco's Phosphate-Buffered Saline (DPBS) | Gibco | 14190-144 | |
| Fetel Bovine Serum (FBS) | Corning | 35-011-CV | |
| Function Generator | Tektronix | AFG 31102 | |
| Graphic editor software | Microsoft Office Powerpoint | — | |
| Indium tin oxidec coated glass slides | MSE Supplied | GL0333 | |
| L-Alanyl-L-Glutamine | ATCC | PCS-999-034 | |
| Laptop | Dell | Inspiron 14, 2-in-1 | |
| Mesenchymal Stem Cell Basal Medium | ATCC | PCS-500-030 | |
| Mesenchymal Stem Cell Growth Kit for Umbilical and Adipose Cord-Derived MSCs | ATCC | PCS-500-040 | |
| Minimum Essential Mediaum Alpha (MEM a, 1X) | Giblo | A10490-01 | |
| Molybdenum | Kurt J. Lesker | EJTMOXX352A4 | |
| Phenol Red | Sigma | P5530 | |
| Power Meter | Thor Labs | S130VC/PM400 | |
| Projector | Vecupoi | — | Ordered from Amazon. |
| Roswell Park Memorial Institute (RPMI) 1640 | Gibco | 11875-093 | This media has L-Glutamine and Phenol Red. |
| Sucrose | Fisher | BP220-1 | |
| Trypan Blue Stain | Gibco | 15250-061 | 0.40% |
| Trypsin Neutrilizer | Gibco | R002100 | |
| Vacuum Sputtering System | Denton | DV-502M |
References
- Mahla, S. R. Stem cells applications in regenerative medicine and disease therapeutics. International Journal of Cell Biology. 2016, (2016).
- Bhansali, A. Efficacy of autologous bone marrow-derived stem cell transplantation in patients with type 2 diabetes mellitus. Stem Cells and Development. 18 (10), 1407-1416 (2009).
- Bouchlaka, M. N. Human mesenchymal stem cell-educated macrophages are a distinct high IL-6-producing subset that confer protection in graft-versus-host-disease and radiation injury models. Biology of Blood and Marrow Transplantation. 23 (6), 897-905 (2017).
- Alfaifi, M., Eom, Y. W., Newsome, P. N., Baik, S. K. Mesenchymal stromal cell therapy for liver diseases. Journal of Hepatology. 68 (6), 1272-1285 (2018).
- Oswald, J. Mesenchymal stem cells can be differentiated into endothelial cells in vitro. Stem Cells. 22 (3), 377-384 (2004).
- Sakaguchi, Y., Sekiya, I., Yagishita, K., Muneta, T. Comparison of human stem cells derived from various mesenchymal tissues: superiority of synovium as a cell source. Arthritis and rheumatism. 52 (8), 2521-2529 (2005).
- Poirier, J. T., Uthamanthil, R., Tinkey, P. Chapter 5 – Genetic profiling of tumors in PDX models. In Patient Derived Tumor Xenograft Models: Promise, Potential and Practice. , 149-159 (2017).
- . Sino Biological. Fluorescence-activated cell sorting (FACS) Available from: https://www.sinobiological.com/category/fcm-facs-facs (2023)
- González-González, M., Vázquez-Villegas, P., García-Salinas, C., Rito-Palomares, M. Current strategies and challenges for the purification of Stem Cells. Journal of Chemical Technology and Biotechnology. 87 (1), 2-10 (2011).
- Flanagan, A. L. Unique dielectric properties distinguish stem cells and their differentiated progeny. Stem Cells. 23 (3), 656-665 (2007).
- Vykoukal, J., Vykoukal, D. M., Freyberg, S., Alt, E. U., Gascoyne, P. R. C. Enrichment of putative stem cells from adipose tissue using dielectrophoretic field-flow fractionation. Lab on a Chip. 8 (8), 1386-1393 (2008).
- Adams, T. N. G., Turner, P. A., Janorkar, A. V., Zhao, F., Minerick, A. R. Characterizing the dielectric properties of human mesenchymal stem cells and the effects of charged elastin-like polypeptide copolymer treatment. Biomicrofluidics. 8 (5), (2014).
- Wu, H. W., Lin, C. C., Lee, G. B. Stem cells in microfluidics. Biomicrofluidics. 5 (1), (2011).
- Adams, T. N. G. Label-free enrichment of fate-biased human neural stem and progenitor cells. Biosensors and Bioelectronics. 152, 111982 (2020).
- Zhao, K., Larasati, ., Duncker, B. P., Li, D. Continuous cell characterization and separation by microfluidic alternating current dielectrophoresis. Analytical Chemistry. 91 (9), 6304-6314 (2019).
- Song, H. Continuous-flow sorting o stem cells and differentiation products based on dielectrophoresis. Lab on a Chip. 15, 1320-1328 (2015).
- Khoshmanesh, K., Nahavandi, S., Baratchi, S., Mitchell, A., Kalantar-Zadeh, K. Dielectrophoretic platforms for bio-microfluidic systems. Biosensors and Bioelectronics. 26 (5), 1800-1814 (2010).
- Hoettges, K. F. Ten-second electrophysiology: Evaluation of the 3DEP platform for high-speed, high-accuracy cell analysis. Scientific Reports. 9, 19153 (2019).
- Hubner, Y., Hoettges, K. F., Kass, G. E. N., Ogin, S. L., Hughes, M. P. Parallel measurements of drug actions on Erythrocytes by dielectrophoresis, using a three-dimensional electrode design. IEE Proceedings – Nanobiotechnology. 152 (4), 150-154 (2005).
- Hoettges, K. F. Dielectrophoresis-activated multiwell plate for label-free high-throughput drug assessment. Analytical Chemistry. 80 (9), 2063-2068 (2008).
- Mulhall, H. J. Cancer, pre-cancer and normal oral cells distinguished by dielectrophoresis. Analytical and Bioanalytical Chemistry. 401 (8), 2455-2463 (2011).
- Liao, C. -. J. An optically induced dielectrophoresis (ODEP)-based microfluidic system for the isolation of high-purity CD45neg/EPCAMNEG cells from the blood samples of cancer patients-Demonstration and initial exploration of the clinical significance of these cells. Micromachines. 9 (11), 563 (2018).
- McGrath, J. S. Electrophysiology-based stratification of pancreatic tumorigenicity by label-free single-cell impedance cytometry. Analytica Chimica Acta. 1101, 90-98 (2019).
- Chiu, T. K. Optically-induced-dielectrophoresis (ODEP)-based cell manipulation in a microfluidic system for high-purity isolation of integral circulating tumor cell (CTC) clusters based on their size characteristics. Sensors and Actuators, B: Chemical. 258, 1161-1173 (2018).
- Medjdoub, M., Courant, J. L., Maher, H., Post, G. Inductively coupled plasma – plasma enhanced chemical vapor deposition silicon nitride for passivation of InP based high electron mobility transistors (HEMTs). Material Science and Engineering: B. 80 (1-3), 252-256 (2001).
- . Umbilical cord-derived mesenchymal stem cells; Normal, human Available from: https://www.atcc.org/products/pcs-500-010 (2023)
- . 293 [HEK-293] Available from: https://www.atcc.org/products/crl-1573 (2023)
- Glasser, H., Fuhr, G. Cultivation of cells under strong ac-electric field-differentiation between heating and trans-membrane potential effects. Bioelectrochemistry and Bioenergetics. 47 (2), 301-310 (1998).
- Li, B. Implementation of flexible virtual microchannels based on optically induced dielectrophoresis. Nanotechnology. 33, 295102 (2022).
- Schellenberg, J. J., Kao, K. C. On the relationship between photoconductivity and light intensity in solids. Journal of Physics D: Applied Physics. 21, 1764-1768 (1988).
- Aoyagi, Y., Masuda, K., Namba, S. Explaination of light-intensity dependence of photoconductivity in zinc phthalocyanine. Journal of Applied Physics. 43, 249-251 (1972).
