Design, utvärdering, automatisering och användning av en mikrofluidisk krets för produktion av mucin mikropartiklar för cellinkapsling för diabetesbehandling

Droplet microfluidics has prevalent growth in a wide range of applications in the life science field. This project is one such example where we used a droplet microfluidics tool for treating diabetes mellitus type 1. Mucin hydrogels (Muc-gels) modulate the immune response driving biomaterialinduced fibrosis.[1]. In this project, we have fabricated a droplet microfluidic device for encapsulation of Min6m9 cells(Insulin secreting cells) in mucin hydrogel microparticles. Initially a novel microfluidic circuit design made for production of droplets and fabricated the same by micromachining and 3D printing. Before producing cell encapsulated mucin hydrogel droplets, we have evaluated the functionality of the device by using water as a model we have tested mixing of components from two inlet fluid channels, the size distribution of water droplets produced at different pressure values, droplet generation rate. Thereafter, Min6m9 cells are encapsulated in mucin microparticles, viability studies have been made and observed growth of cells which eventually forming islet-like structure after 15 days of incubation. Performed experiments to make microfluidic device to work in an automated format by using a fluid handling robot for mass production and solving other problems that occurred while encapsulation.Droplet mikrofluidik har använts inom ett brett spektrum inom fältet för hälsoforskningen. Detta projekt är ett sådant exempel där vi har använt ett droplet genererande för att kunna behandla typ-1 diabetes mellitus. Mucin hydrogel (Muc-geler) modulerar immunresponsen som driver biomaterialinducerat fibros. [1]. I detta projekt har en mikrofluidik utrustning utvecklats för inkapsling av Min6-M9 celler (celler som utsöndrar insulin) i en mikroskopisk mucin hydrogel. Initialt, designades för att kunna generera mikrodroppar varpå denna tillverkades med hjälp av 3D printning. Innan påbörjandet av mikroinkapslingen av mucinhydrogel, utvärderades funktionaliteten av utrustningen genom att använda vatten som modell för att testa mixningen av två komponenter från två inloppskanaler, där storleksdistribution av vattendroppar under olika tryck samt hastigheten på droppformationen analyserades. Därefter, inkapslades Min6-M9 celler i en mucin hydrogel. Cell viabilitet tester utfördes samt tillväxt av celler observerades varpå cellerna formade islet liknande strukturer efter 15 dagars inkubation. Utförde experiment att göra av mikrofluidik utrustningen och dess användning i ett automatiserat format utfördes även under själva inkapslingsprocessen genom att använda en fluidik robot för massproduktion