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Studying Cell Rolling Trajectories on Asymmetric Receptor Patterns

Lateral displacement of cells orthogonal to a flow stream by rolling on asymmetric receptor patterns presents an opportunity for development of new ...

MIT - Massachusetts Institute of Technology

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&#x68C0;&#x67E5; HL60 &#x7EC6;&#x80DE; P-&#x9009;&#x62E9;&#x7D20;&#x7684;&#x4E0D;&#x5BF9;&#x79F0;&#x6A21;&#x5F0F;&#x6EDA;&#x52A8;&#x4F53;&#x7684;&#x4FA7;&#x5411;&#x4F4D;&#x79FB;&#x3002;

The lateral displacement of cells orthogonal to a flow stream by rolling on asymmetrical receptor patterns presents a new opportunity for the label-free separation and analysis of cells. Understanding the nature of cell rolling trajectories on such substrates is necessary to the engineering of substrates and the design of devices for cell separation and analysis. Here, we investigate the statistical nature of cell rolling and the effect of pattern geometry and flow shear stress on cell rolling trajectories using micrometer-scale patterns of biomolecular receptors with well-defined edges. Leukemic myeloid HL60 cells expressing the PSGL-1 ligand were allowed to flow across a field of patterned lines fabricated using microcontact printing and functionalized with the P-selectin receptor, leveraging both the specific adhesion of this ligand-receptor pair and the asymmetry of the receptor pattern inclination angle with respect to the fluid shear flow direction (Î± = 5, 10, 15, and 20Â°). The effects of the fluid shear stress magnitude (Ï„ = 0.5, 1, 1.5, and 2.0 dyn/cm(2)), Î±, and P-selectin incubation concentration were quantified in terms of the rolling velocity and edge tracking length. Rolling cells tracked along the inclined edges of the patterned lines before detaching and reattaching on another line. The detachment of rolling cells after tracking along the edge was consistent with a Poisson process of history-independent interactions. Increasing the edge inclination angle decreased the edge tracking length in an exponential manner, contrary to the shear stress magnitude and P-selectin incubation concentration, which did not have a significant effect. On the basis of these experimental data, we constructed an empirical model that predicted the occurrence of the maximum lateral displacement at an edge angle of 7.5Â°. We also used these findings to construct a Monte Carlo simulation for the prediction of rolling trajectories of HL60 cells on P-selectin-patterned substrates with a specified edge inclination angle. The prediction of lateral displacement in the range of 200 Î¼m within a 1 cm separation length supports the feasibility of label-free cell separation via asymmetric receptor patterns in microfluidic devices.

Examining the lateral displacement of HL60 cells rolling on asymmetric P-selectin patterns.

Le d&#xE9;placement lat&#xE9;ral de cellules orthogonales &#xE0; un flux de mod&#xE8;les en roulant sur des r&#xE9;cepteurs asym&#xE9;triques pr&#xE9;sente une nouvelle opportunit&#xE9; pour la s&#xE9;paration sans &#xE9;tiquette et l&#x26;#39;analyse des cellules. Comprendre la nature des trajectoires de cellules de roulement sur des substrats tels est n&#xE9;cessaire &#xE0; l&#x26;#39;ing&#xE9;nierie des substrats et la conception de dispositifs pour la s&#xE9;paration des cellules et l&#x26;#39;analyse. Ici, nous &#xE9;tudions la nature statistique de roulement des cellules et l&#x26;#39;effet de la g&#xE9;om&#xE9;trie du motif et de la contrainte de cisaillement d&#x26;#39;&#xE9;coulement sur la cellule de roulement &#xE0; l&#x26;#39;aide des trajectoires &#xE9;chelle microm&#xE9;trique mod&#xE8;les de r&#xE9;cepteurs biomol&#xE9;culaires avec bords bien d&#xE9;finis. Leuc&#xE9;mique my&#xE9;lo&#xEF;de cellules HL60 exprimant le ligand PSGL-1 ont &#xE9;t&#xE9; autoris&#xE9;s &#xE0; s&#x26;#39;&#xE9;couler &#xE0; travers un champ de lignes &#xE0; motifs fabriqu&#xE9;s en utilisant l&#x26;#39;impression par microcontact et fonctionnalis&#xE9; avec le r&#xE9;cepteur de P-s&#xE9;lectine, s&#x26;#39;appuyant sur l&#x26;#39;adh&#xE9;rence sp&#xE9;cifique de cette paire ligand-r&#xE9;cepteur et l&#x26;#39;asym&#xE9;trie du r&#xE9;cepteur angle d&#x26;#39;inclinaison motif par rapport &#xE0; la direction d&#x26;#39;&#xE9;coulement de cisaillement de fluide (&#x3B1; = 5, 10, 15, et 20 &#xB0;). Les effets de l&#x26;#39;ampleur contrainte de cisaillement du fluide (&#x3C4; = 0,5, 1, 1,5 et 2,0 dyn / cm (2)), &#x3B1;, et la concentration d&#x26;#39;incubation de P-s&#xE9;lectine ont &#xE9;t&#xE9; quantifi&#xE9;s en termes de vitesse de roulis et de la longueur de suivi bord. Rouler le long des cellules suivi les bords inclin&#xE9;s des lignes motifs avant d&#xE9;tachement et le rattachement &#xE0; une autre ligne. Le d&#xE9;tachement des cellules de roulement apr&#xE8;s le suivi le long du bord &#xE9;tait conforme &#xE0; un processus de Poisson d&#x26;#39;histoire-ind&#xE9;pendants interactions. L&#x26;#39;augmentation de l&#x26;#39;angle d&#x26;#39;inclinaison de bord a diminu&#xE9; la longueur du bord de suivi de fa&#xE7;on exponentielle, contrairement &#xE0; l&#x26;#39;ampleur du stress de cisaillement et de la concentration d&#x26;#39;incubation P-s&#xE9;lectine, qui n&#x26;#39;a pas eu un effet significatif. Sur la base de ces donn&#xE9;es exp&#xE9;rimentales, nous avons construit un mod&#xE8;le empirique qui pr&#xE9;dit la survenue du d&#xE9;placement lat&#xE9;ral maximal &#xE0; un angle de bord de 7,5 &#xB0;. Nous avons &#xE9;galement utilis&#xE9; ces r&#xE9;sultats pour construire une simulation de Monte Carlo pour la pr&#xE9;diction du mat&#xE9;riel trajectoires de cellules HL60 sur la P-s&#xE9;lectine-motifs substrats avec un angle d&#x26;#39;inclinaison bord sp&#xE9;cifi&#xE9;. La pr&#xE9;diction de d&#xE9;placement lat&#xE9;ral dans la plage de 200 um int&#xE9;rieur d&#x26;#39;une longueur de 1 cm de s&#xE9;paration soutient la faisabilit&#xE9; de l&#x26;#39;&#xE9;tiquette sans s&#xE9;paration des cellules par l&#x26;#39;interm&#xE9;diaire d&#x26;#39;habitudes r&#xE9;cepteurs asym&#xE9;triques dans des dispositifs microfluides.

L&#x26;#39;examen le d&#xE9;placement lat&#xE9;ral de cellules HL60 Rouler sur asym&#xE9;triques P-s&#xE9;lectine Patterns

Die Lateralverschiebung Zellen orthogonal in einen Fluss-Stream durch Walzen auf asymmetrische Rezeptor Mustern pr&auml;sentiert eine neue Chance f&uuml;r die Etikett-freie Trennung und Analyse von Zellen. Verst&auml;ndnis der Natur der Zelle parallelen Flugbahnen auf solchen Untergr&uuml;nden ist notwendig, das Engineering von Substraten und das Design von Ger&auml;ten zur Zellseparation und Analyse. Hier untersuchen wir die statistische Natur der Zelle, die Rollen und die Wirkung der Muster-Geometrie und Flow Schubspannung auf Zelle parallelen Flugbahnen mit Mikrometer-Skala Muster Biomolekulare Rezeptoren mit klar definierten Kanten. Leuk&auml;mischen myeloide HL60-Zellen, die Ausdruck der PSGL-1 Ligand durften &uuml;ber ein Feld von gemusterten Linien flie&szlig;en von Microcontact Drucken fabriziert und funktionalisierten mit dem P-selectin-Rezeptor, nutzt sowohl die spezifische Adh&auml;sion von diesem Ligand-Rezeptor-paar und die Asymmetrie der Rezeptor Muster Neigung in Bezug auf die Fl&uuml;ssigkeit Scherung Flussrichtung Winkel (&alpha; = 5, 10, 15 und 20 Grad). Die Auswirkungen des Ausma&szlig;es der Fl&uuml;ssigkeit Schubspannung (&tau; = 0,5, 1, 1,5 und 2,0 dyn/cm(2)), &alpha; und P-selectin Inkubation Konzentration wurden im Hinblick auf die rollenden Geschwindigkeit und Rand Verfolgung L&auml;nge quantifiziert. Rollende Zellen verfolgt an den geneigten R&auml;ndern der gemusterten Linien vor dem trennen und erneutes Anh&auml;ngen auf eine andere Linie. Die Losl&ouml;sung der Zellen nach Verfolgung entlang der Kante Rollen entsprach einem Poisson-Prozess der Geschichte-unabh&auml;ngige Interaktionen. Erh&ouml;hen die Rand-Neigungswinkel verringert Rand Verfolgung L&auml;nge in exponentieller Weise gegen die Schubspannung Helligkeit und P-selectin Inkubation Konzentration, die keinen signifikanten Einfluss hatten. Auf der Grundlage dieser experimentellen Daten errichteten wir eine empirische Modell, die das Auftreten von der maximalen Lateralverschiebung Kante schr&auml;g von 7,5 &deg; vorhergesagt. Wir nutzten diese Erkenntnisse eine Monte-Carlo Simulation f&uuml;r die Vorhersage der Bahnen der HL60 Zellen auf P-selectin-gemusterte Untergr&uuml;nde mit einer angegebenen Rand-Neigungswinkel Rollen zu konstruieren. Die Vorhersage der Lateralverschiebung im Bereich von 200 &mu;m innerhalb eines 1 cm Trennung unterst&uuml;tzt die Machbarkeit der Etikett-freie Zellseparation &uuml;ber asymmetrische Rezeptor Muster in Microfluidic Vorrichtungen.

Untersuchen die Lateralverschiebung HL60 Zellen rollt auf asymmetrische P-selectin Muster.

Lo spostamento laterale delle cellule ortogonale a un flusso di flusso rotolando su schemi asimmetrici recettore presenta una nuova opportunit&agrave; per la separazione senza etichetta e l&#39;analisi delle cellule. Comprensione della natura della cella traiettorie a rotazione su tali supporti &egrave; necessaria per l&#39;ingegneria dei substrati e la progettazione di dispositivi per l&#39;analisi e la separazione delle cellule. Qui, indaghiamo la natura statistica della cella di rotolamento e l&#39;effetto del modello geometria e flusso di shear stress sulla cella rolling traiettorie utilizzando modelli su scala micrometrica dei recettori biomolecolare con bordi ben definiti. Leucemici mieloidi cellule HL60 esprimendo il ligando PSGL-1 furono permesso di fluire attraverso un campo di fantasia linee fabbricato utilizzando microcontatto stampa e funzionalizzati con il recettore P-Selectina, sfruttando l&#39;adesione sia specifico di questa coppia di ligando-recettore e l&#39;asimmetria dell&#39;inclinazione del recettore modello angolo rispetto alla direzione di flusso fluido shear (&alpha; = 5, 10, 15 e 20 &deg;). Gli effetti della grandezza fluido sollecitazione di taglio (&tau; = 0,5, 1, 1.5 e 2.0 dyn/cm(2)), &alpha; e P-Selectina incubazione concentrazione erano quantificato in termini di velocit&agrave; e bordo tracking lunghezza rotolamento. Rotolamento cellule rilevate lungo i bordi inclinati delle linee fantasia prima di scollegamento e ricollegamento su un&#39;altra linea. Il distaccamento di rotolamento cellule dopo inseguimento lungo il bordo era coerenza con un processo di Poisson delle interazioni indipendenti dalla storia. Aumentando l&#39;angolo di inclinazione del bordo &egrave; diminuito il bordo lunghezza di rilevamento in modo esponenziale, contrariamente a quanto la grandezza di shear stress e P-Selectina concentrazione di incubazione, che non ha avuto un effetto significativo. Sulla base di questi dati sperimentali, abbiamo costruito un modello empirico che predisse l&#39;occorrenza dello spostamento laterale massimo in un angolo del bordo di 7,5 &deg;. Abbiamo anche utilizzato queste scoperte per costruire una simulazione Monte Carlo per la previsione di rotolamento delle traiettorie delle cellule HL60 su substrati di P-Selectina-modellata con un angolo di inclinazione del bordo specificato. La previsione di spostamento laterale nella gamma di 200 &mu;m entro un 1 cm di lunghezza di separazione supporta la fattibilit&agrave; di separazione cellulare privo di etichetta tramite modelli di recettore asimmetrica in dispositivi microfluidici.

Esaminando lo spostamento laterale delle cellule HL60 rotolando sui modelli P-Selectina asimmetriche.

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1cm&#x306E;&#x5206;&#x96E2;&#x9577;&#x306E;&#x7BC4;&#x56F2;&#x5185;200&#x3BC;m&#x306E;&#x7BC4;&#x56F2;&#x5185;&#x306E;&#x6A2A;&#x65B9;&#x5411;&#x5909;&#x4F4D;&#x306E;&#x4E88;&#x6E2C;&#x306F;&#x3001;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x6D41;&#x4F53;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306E;&#x975E;&#x5BFE;&#x79F0;&#x6027;&#x53D7;&#x5BB9;&#x4F53;&#x306E;&#x30D1;&#x30BF;&#x30FC;&#x30F3;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;&#x30E9;&#x30D9;&#x30EB;&#x30D5;&#x30EA;&#x30FC;&#x7D30;&#x80DE;&#x5206;&#x96E2;&#x306E;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x3092;&#x30B5;&#x30DD;&#x30FC;&#x30C8;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x975E;&#x5BFE;&#x79F0;P-&#x30BB;&#x30EC;&#x30AF;&#x30C1;&#x30F3;&#x30D1;&#x30BF;&#x30FC;&#x30F3;&#x306B;&#x30ED;&#x30FC;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#xB7;HL60&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x6A2A;&#x5909;&#x4F4D;&#x3092;&#x8ABF;&#x3079;&#x308B;

&#xBE44;&#xB300;&#xCE6D; &#xC218;&#xC6A9; &#xCCB4; &#xD328;&#xD134;&#xC5D0; &#xC555; &#xC5F0; &#xD558; &#xC5EC; &#xD750;&#xB984; &#xC2A4;&#xD2B8;&#xB9BC; &#xC9C1;&#xAD50; &#xC140;&#xC758; &#xCE21;&#xBA74; &#xBCC0;&#xC704; &#xB808;&#xC774;&#xBE14; &#xC5C6;&#xB294; &#xBD84;&#xB9AC; &#xBC0F; &#xC140;&#xC758; &#xBD84;&#xC11D;&#xC744; &#xC704;&#xD55C; &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; &#xAE30;&#xD68C;&#xB97C; &#xC81C;&#xACF5; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xAC19;&#xC740; &#xAE30;&#xD310;&#xC5D0; &#xADA4;&#xC801;&#xC744; &#xC555; &#xC5F0; &#xD558;&#xB294; &#xC140;&#xC758; &#xBCF8;&#xC9C8;&#xC744; &#xC774;&#xD574; &#xC138;&#xD3EC; &#xBD84;&#xB9AC; &#xBC0F; &#xBD84;&#xC11D;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xAE30;&#xD310;&#xC758; &#xACF5;&#xD559; &#xBC0F; &#xC18C;&#xC790;&#xC758; &#xC124;&#xACC4;&#xB97C; &#xD544;&#xC694;&#xB294;. &#xC5EC;&#xAE30;, &#xC6B0;&#xB9AC; &#xC140; &#xC555; &#xC5F0;&#xC758; &#xD1B5;&#xACC4;&#xC801; &#xD2B9;&#xC131; &#xBC0F; &#xD68C;&#xC804; &#xADA4;&#xB3C4; &#xC798; &#xC815;&#xC758; &#xB41C; &#xAC00;&#xC7A5;&#xC790;&#xB9AC;&#xC640; &#xBD84;&#xC790; &#xC218;&#xC6A9; &#xCCB4;&#xC758; &#xB9C8;&#xC774;&#xD06C;&#xB85C; &#xBBF8;&#xD130; &#xB208;&#xAE08; &#xD328;&#xD134;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC140;&#xC5D0; &#xD328;&#xD134; &#xD615;&#xC0C1; &#xBC0F; &#xD750;&#xB984; &#xC804;&#xB2E8; &#xC751;&#xB825;&#xC758; &#xC601;&#xD5A5; &#xC870;&#xC0AC;. &#xAF43;&#xBB34;&#xB2AC; &#xB77C;&#xC778;&#xC758; &#xB4E4;&#xD310;&#xC744; &#xAC00;&#xB85C;&#xC9C8;&#xB7EC; &#xD758;&#xB7EC; microcontact &#xC778;&#xC1C4;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC870;&#xC791; &#xBC0F; &#xC720;&#xCCB4; &#xC804;&#xB2E8; &#xD750;&#xB984; &#xBC29;&#xD5A5; &#xAC01;&#xB3C4;&#xC774; &#xB9AC;&#xAC04;&#xB4DC;-&#xC218;&#xC6A9; &#xCCB4; &#xC30D; &#xBC0F; &#xC218;&#xC6A9; &#xCCB4; &#xD328;&#xD134; &#xC131;&#xD5A5; &#xBE44;&#xB300;&#xCE6D;&#xC758; &#xB450; &#xD2B9;&#xC815; &#xC811;&#xCC29; &#xB825;&#xC744; &#xD65C;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; P selectin &#xC218;&#xC6A9; &#xCCB4;&#xC640; functionalized, PSGL-1 &#xB9AC;&#xAC04;&#xB4DC;&#xB97C; &#xD45C;&#xD604; &#xD558;&#xB294; leukemic &#xACE8;&#xC218;&#xC131; HL60 &#xC138;&#xD3EC; &#xD5C8;&#xC6A9; &#xB418;&#xC5C8;&#xB2E4; (&alpha; = 5, 10, 15, 20 &deg;). &#xC720;&#xCCB4; &#xC804;&#xB2E8; &#xC751;&#xB825; &#xD06C;&#xAE30; &#xD6A8;&#xACFC; (&tau; = 0.5, 1, 1.5, &#xBC0F; 2.0 dyn/cm(2)) &alpha;&#xC640; P selectin &#xC778;&#xD050;&#xBCA0;&#xC774;&#xC158; &#xB18D;&#xB3C4; &#xB864;&#xB9C1; &#xC18D;&#xB3C4;&#xC640; &#xAE38;&#xC774; &#xCD94;&#xC801; &#xD558;&#xB294; &#xC9C0; &#xACC4;&#xB7C9; &#xD588;&#xB2E4;. &#xBD84;&#xB9AC; &#xD558; &#xACE0; &#xB2E4;&#xB978; &#xC904;&#xC5D0; &#xB2E4;&#xC2DC; &#xC5F0;&#xACB0; &#xD558;&#xAE30; &#xC804;&#xC5D0; &#xBB34;&#xB2AC; &#xC120;&#xC758; &#xACBD;&#xC0AC; &#xAC00;&#xC7A5;&#xC790;&#xB9AC;&#xB97C; &#xB530;&#xB77C; &#xCD94;&#xC801; &#xC140; &#xB864;&#xB9C1;. &#xC140; &#xAC00;&#xC7A5;&#xC790;&#xB9AC;&#xB97C; &#xB530;&#xB77C; &#xCD94;&#xC801; &#xD6C4; &#xC555; &#xC5F0;&#xC758; &#xBD84;&#xB9AC;&#xB294; &#xC5ED;&#xC0AC;&#xC5D0; &#xAD00;&#xACC4; &#xC5C6;&#xC774; &#xC0C1;&#xD638; &#xC791;&#xC6A9;&#xC758; &#xD3EC;&#xC544;&#xC1A1; &#xD504;&#xB85C;&#xC138;&#xC2A4;&#xC640; &#xC77C;&#xCE58; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC9C0; &#xACBD;&#xC0AC; &#xAC01;&#xB3C4; &#xC99D;&#xAC00; &#xAC10;&#xC18C; &#xC804;&#xB2E8; &#xC751;&#xB825; &#xD06C;&#xAE30;&#xC640; &#xD070; &#xC601;&#xD5A5; &#xC5C6; P selectin &#xC778;&#xD050;&#xBCA0;&#xC774;&#xC158; &#xB18D;&#xB3C4; &#xBC18;&#xD558;&#xB294; &#xC9C0; &#xC218; &#xBC29;&#xC2DD;&#xC73C;&#xB85C; &#xAE38;&#xC774; &#xCD94;&#xC801; &#xD558;&#xB294; &#xC9C0;. &#xC774; &#xC2E4;&#xD5D8; &#xB370;&#xC774;&#xD130;&#xB97C; &#xBC14;&#xD0D5;&#xC73C;&#xB85C; &#xC6B0;&#xB9AC; &#xAC74;&#xC124; 7.5 &deg;&#xC758; &#xC9C0; &#xAC01;&#xB3C4; &#xCD5C;&#xB300; &#xC218;&#xD3C9; &#xBCC0;&#xC704;&#xC758; &#xBC1C;&#xC0DD;&#xC744; &#xC608;&#xCE21; &#xD558;&#xB294; &#xACBD;&#xD5D8;&#xC801; &#xBAA8;&#xB378;. &#xC6B0;&#xB9AC; &#xB610;&#xD55C; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xACB0;&#xACFC; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558;&#xB294; &#xC9C0;&#xC815; &#xB41C; &#xAC00;&#xC7A5;&#xC790;&#xB9AC; &#xACBD;&#xC0AC; &#xAC01;&#xB3C4; &#xAE30;&#xD310; P selectin &#xBB34;&#xB2AC; HL60 &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; &#xADA4;&#xC801;&#xC744; &#xC555; &#xC5F0;&#xC758; &#xC608;&#xCE21;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xBAAC;&#xD14C;&#xCE74;&#xB97C;&#xB85C; &#xC2DC;&#xBBAC;&#xB808;&#xC774;&#xC158;&#xC744; &#xAD6C;&#xC131; &#xD558;. 1Cm &#xBD84;&#xB9AC; &#xAE38;&#xC774; &#xB0B4;&#xC5D0;&#xC11C; 200 &mu; m&#xC758; &#xBC94;&#xC704;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC218;&#xD3C9; &#xBCC0;&#xC704; &#xC608;&#xCE21; &#xBBF8;&#xC138; &#xC7A5;&#xCE58; &#xBE44;&#xB300;&#xCE6D; &#xC218;&#xC6A9; &#xCCB4; &#xD328;&#xD134;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; &#xC140; &#xB808;&#xC774;&#xBE14; &#xC5C6;&#xB294; &#xBD84;&#xB9AC;&#xC758; &#xD0C0;&#xB2F9;&#xC131;&#xC744; &#xC9C0;&#xC6D0;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

HL60 &#xC138;&#xD3EC; &#xBE44;&#xB300;&#xCE6D; P selectin &#xD328;&#xD134;&#xC5D0; &#xC555; &#xC5F0;&#xC758; &#xC218;&#xD3C9; &#xBCC0;&#xC704;&#xB97C; &#xAC80;&#xC0AC; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

El desplazamiento lateral de las c&#xE9;lulas ortogonales a una corriente del flujo moviendo el receptor de patrones asim&#xE9;tricos presenta una nueva oportunidad para la separaci&#xF3;n libre de marca y el an&#xE1;lisis de las c&#xE9;lulas. Comprensi&#xF3;n de la naturaleza de las trayectorias de c&#xE9;lulas de laminaci&#xF3;n sobre sustratos tales es necesario para la ingenier&#xED;a de los sustratos y el dise&#xF1;o de dispositivos para la separaci&#xF3;n de c&#xE9;lulas y an&#xE1;lisis. Este sentido, investigar la naturaleza estad&#xED;stica de rodadura celular y el efecto de la geometr&#xED;a de patr&#xF3;n y esfuerzo de corte de flujo en la celda de rodar con las trayectorias de dimensiones microm&#xE9;tricas, los modelos de receptores biomoleculares, con bordes bien definidos. Leuc&#xE9;mica mieloide HL60 c&#xE9;lulas que expresan el ligando PSGL-1 se permiti&#xF3; a fluir a trav&#xE9;s de un campo de l&#xED;neas estampadas fabricadas mediante impresi&#xF3;n microcontacto y funcionalizado con el receptor de P-selectina, aprovechando tanto la adhesi&#xF3;n espec&#xED;fica de este par ligando-receptor y la asimetr&#xED;a del receptor patr&#xF3;n &#xE1;ngulo de inclinaci&#xF3;n con respecto a la direcci&#xF3;n de flujo de fluido de corte (&#x3B1; = 5, 10, 15, y &#xB0; 20). Los efectos de la magnitud del esfuerzo cortante del fluido (&#x3C4; = 0,5, 1, 1,5, y 2,0 dinas / cm (2)), &#x3B1;, y P-selectina concentraci&#xF3;n de incubaci&#xF3;n fueron cuantificados en funci&#xF3;n de la velocidad de laminaci&#xF3;n y la longitud de seguimiento borde. Las c&#xE9;lulas de Rolling seguimiento a lo largo de los bordes inclinados de las l&#xED;neas modeladas antes de extraer y volver en otra l&#xED;nea. La separaci&#xF3;n de las c&#xE9;lulas despu&#xE9;s de la laminaci&#xF3;n de seguimiento a lo largo de la orilla era compatible con un proceso de Poisson de la historia independientes de las interacciones. Aumentar el &#xE1;ngulo de inclinaci&#xF3;n borde disminuy&#xF3; la longitud del borde de seguimiento en una forma exponencial, contrariamente a la magnitud esfuerzo cortante y P-selectina concentraci&#xF3;n de incubaci&#xF3;n, que no tienen un efecto significativo. Sobre la base de estos datos experimentales, se construy&#xF3; un modelo emp&#xED;rico que predice la ocurrencia del desplazamiento lateral m&#xE1;xima en un &#xE1;ngulo del borde de 7,5 &#xB0;. Tambi&#xE9;n utilizamos estos resultados para la construcci&#xF3;n de una simulaci&#xF3;n de Monte Carlo para la predicci&#xF3;n de las trayectorias de rodadura de las c&#xE9;lulas HL60 en la P-selectina con un patr&#xF3;n de sustratos con un &#xE1;ngulo de inclinaci&#xF3;n del borde especificado. La predicci&#xF3;n de desplazamiento lateral en el intervalo de 200 micras dentro de una longitud de 1 cm de separaci&#xF3;n apoya la viabilidad de etiqueta libre de separaci&#xF3;n de c&#xE9;lulas a trav&#xE9;s del receptor de patrones asim&#xE9;tricos en dispositivos de microfluidos.

Al examinar el desplazamiento lateral de las c&#xE9;lulas HL60 rodando por asim&#xE9;tricos P-selectina Patrones

&#x8F67;&#x5236;&#x5DE5;&#x827A;&#x5BF9;&#x8840;&#x7BA1;&#x5185;&#x76AE;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5728;&#x8D29;&#x8FD0;&#x767D;&#x7EC6;&#x80DE;&#x3001; &#x5E72;&#x7EC6;&#x80DE;&#x548C;&#x764C;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5177;&#x6709;&#x91CD;&#x8981;&#x4F5C;&#x7528;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x63CF;&#x8FF0;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x6EDA;&#x52A8;&#xFF0C;&#x4FA7;&#x91CD;&#x6CBC;&#x867E;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x5355;&#x4F4D;&#x7684;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x886C;&#x5E95;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x5E76;&#x96C6;&#x6210;&#x6CBC;&#x867E;&#x529B;&#x5B66;&#x3001; &#x53D7;&#x4F53;&#x805A;&#x7C7B;&#x3001; &#x529B;&#x4F9D;&#x8D56;&#x53D7;&#x4F53;-&#x914D;&#x4F53;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x548C;&#x76AE;&#x8D28;&#x7684;&#x7D27;&#x5F20;&#x5C40;&#x52BF;&#xFF0C;&#x4F7F;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4F53;&#x53D8;&#x5F62;&#x7EB3;&#x5165;&#x4E91;&#x9876;&#x6A21;&#x578B;&#x3002;&#x8BE5;&#x6A21;&#x578B;&#x4F7F;&#x7528;&#x72EC;&#x7ACB;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x53D6;&#x5F97;&#x7684;&#x53C2;&#x6570;&#xFF0C;&#x8868;&#x660E;&#x4F18;&#x79C0;&#x540C;&#x610F;&#x7684;&#x4E2D;&#x6027;&#x7C92;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8F67;&#x4E0A; P-&#x9009;&#x62E9;&#x7D20;&#x7684;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x7814;&#x7A76;&#x548C;&#x9884;&#x6D4B;&#x4E0D;&#x540C;&#x5236;&#x5EA6;&#x7684;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x6EDA;&#x52A8;&#xFF0C;&#x5305;&#x62EC;&#x4F20;&#x64AD;&#x7684;&#x9AD8;&#x526A;&#x5207;&#x4E0B;&#x7684;&#x57FA;&#x677F;&#x4E0A;&#x7684;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x3002;&#x76AE;&#x8D28;&#x7684;&#x7D27;&#x5F20;&#x5C40;&#x52BF;&#x5F71;&#x54CD;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8868;&#x9762;&#x63A5;&#x89E6;&#x9762;&#x79EF;&#x5F71;&#x54CD;&#x7684;&#x6EDA;&#x52A8;&#x901F;&#x5EA6;&#xFF0C;&#x548C;&#x8C03;&#x5236;&#x8F67;&#x5236;&#x901F;&#x5EA6;&#x5BF9;&#x6CBC;&#x867E;&#x521A;&#x5EA6;&#x7684;&#x4F9D;&#x8D56;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x5728;&#x76F8;&#x540C;&#x7684;&#x526A;&#x5E94;&#x529B;&#xFF0C;&#x7ED2;&#x6BDB;&#x7684;&#x5177;&#x6709;&#x8F83;&#x9AD8;&#x7684;&#x76AE;&#x5C42;&#x5F20;&#x529B;&#x7684;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x8FDB;&#x884C;&#x76F8;&#x6BD4;&#x5177;&#x6709;&#x8F83;&#x4F4E;&#x7684;&#x76AE;&#x5C42;&#x5F20;&#x529B;&#x7684;&#x8D1F;&#x8377;&#x8D8A;&#x5927;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8FD8;&#x4F7F;&#x7528;&#x6A21;&#x578B;&#x6765;&#x83B7;&#x53D6;&#x7F29;&#x653E;&#x4F9D;&#x8D56;&#x7684;&#x63A5;&#x89E6;&#x534A;&#x5F84;&#x548C;&#x8F67;&#x5236;&#x901F;&#x5EA6;&#x7684;&#x526A;&#x5E94;&#x529B;&#x3001; &#x76AE;&#x8D28;&#x7684;&#x7D27;&#x5F20;&#x5C40;&#x52BF;&#x548C;&#x914D;&#x4F53;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x4E0D;&#x540C;&#x6761;&#x4EF6;&#x4E0B;&#x7684;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x3002;&#x6B64;&#x6A21;&#x578B;&#x8FDB;&#x5C55;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x6EDA;&#x52A8;&#x7684;&#x76AE;&#x5C42;&#x5F20;&#x529B;&#x548C;&#x6CBC;&#x867E;&#x6269;&#x5C55;&#x5E76;&#x5165;&#x4E00;&#x4E2A;&#x591A;&#x624D;&#x591A;&#x827A;&#x3001; &#x4E91;&#x9876;&#x7684;&#x6846;&#x67B6;&#x7684;&#x7406;&#x8BBA;&#x8BA4;&#x8BC6;&#x3002;

&#x4E91;&#x9876;&#x6A21;&#x578B;&#x7814;&#x7A76;&#x5BF9;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x6EDA;&#x52A8;&#x76AE;&#x5C42;&#x7D27;&#x5F20;&#x5C40;&#x52BF;&#x7684;&#x5F71;&#x54CD;&#x3002;

Cell rolling on the vascular endothelium plays an important role in trafficking of leukocytes, stem cells, and cancer cells. We describe a semianalytical model of cell rolling that focuses on the microvillus as the unit of cell-substrate interaction and integrates microvillus mechanics, receptor clustering, force-dependent receptor-ligand kinetics, and cortical tension that enables incorporation of cell body deformation. Using parameters obtained from independent experiments, the model showed excellent agreement with experimental studies of neutrophil rolling on P-selectin and predicted different regimes of cell rolling, including spreading of the cells on the substrate under high shear. The cortical tension affected the cell-surface contact area and influenced the rolling velocity, and modulated the dependence of rolling velocity on microvillus stiffness. Moreover, at the same shear stress, microvilli of cells with higher cortical tension carried a greater load compared to those with lower cortical tension. We also used the model to obtain a scaling dependence of the contact radius and cell rolling velocity under different conditions of shear stress, cortical tension, and ligand density. This model advances theoretical understanding of cell rolling by incorporating cortical tension and microvillus extension into a versatile, semianalytical framework.

A semianalytical model to study the effect of cortical tension on cell rolling.

Cellule roulant sur l&#x26;#39;endoth&#xE9;lium vasculaire joue un r&#xF4;le important dans le trafic des leucocytes, des cellules souches et les cellules canc&#xE9;reuses. Nous d&#xE9;crivons un mod&#xE8;le de laminage &#xE0; semianalytical cellule qui se concentre sur la microvillosit&#xE9;s que l&#x26;#39;unit&#xE9; de la cellule-substrat interaction et int&#xE8;gre la m&#xE9;canique microvillosit&#xE9;s, le regroupement des r&#xE9;cepteurs, de force d&#xE9;pendant de r&#xE9;cepteur-ligand cin&#xE9;tique, et la tension corticale qui permet l&#x26;#39;incorporation de la d&#xE9;formation du corps cellulaire. Utilisation des param&#xE8;tres obtenus &#xE0; partir d&#x26;#39;exp&#xE9;riences ind&#xE9;pendantes, le mod&#xE8;le a montr&#xE9; un excellent accord avec des &#xE9;tudes exp&#xE9;rimentales de neutrophiles qui roulent sur la P-s&#xE9;lectine et pr&#xE9;dit les diff&#xE9;rents r&#xE9;gimes de laminage &#xE0; la cellule, y compris la propagation des cellules sur le substrat sous un cisaillement &#xE9;lev&#xE9;. La tension corticale affect&#xE9; la zone de contact de la surface cellulaire et a influenc&#xE9; la vitesse de roulis, et modul&#xE9;e de la d&#xE9;pendance de la vitesse de roulement sur la rigidit&#xE9; des microvillosit&#xE9;s. En outre, &#xE0; la m&#xEA;me contrainte de cisaillement, microvillosit&#xE9;s des cellules avec une tension corticales sup&#xE9;rieures portait une charge plus importante par rapport &#xE0; ceux avec une tension inf&#xE9;rieure corticale. Nous avons &#xE9;galement utilis&#xE9; le mod&#xE8;le pour obtenir une d&#xE9;pendance d&#x26;#39;&#xE9;chelle du rayon de contact et la vitesse de roulement de cellules dans des conditions diff&#xE9;rentes de la contrainte de cisaillement, la tension corticale, et la densit&#xE9; de ligand. Ce mod&#xE8;le progr&#xE8;s des connaissances th&#xE9;oriques de roulement cellule en int&#xE9;grant la tension corticale et l&#x26;#39;extension des microvillosit&#xE9;s dans un appareil polyvalent, cadre semianalytical.

Un mod&#xE8;le Semianalytical pour &#xE9;tudier l&#x26;#39;effet de la tension corticale cellulaire sur roulettes

Zelle rollt auf das vaskul&auml;re Endothel spielt eine wichtige Rolle im Handel mit Leukozyten, Stammzellen und Krebszellen. Wir beschreiben ein semianalytical Modell der Zelle, die Rollen, die konzentriert sich auf die Mikrovilli als Einheit f&uuml;r die Zell-Substrat Wechselwirkung und integriert Mikrovilli Mechanik, Rezeptor Clusterbildung, Kraft-abh&auml;ngigen Rezeptor-Ligand-Kinetik und kortikale Spannung, die Einbeziehung der Zellk&ouml;rper Verformung erm&ouml;glicht. Verwenden von Parametern, die aus unabh&auml;ngigen Experimenten gewonnen, das Modell zeigten hervorragendes Abkommen mit experimentellen Untersuchungen des neutrophil rollt auf P-selectin und vorhergesagt unterschiedliche Regelungen der Zelle Walzgut, einschlie&szlig;lich der Zellen auf dem Substrat unter hohe Scherung zu verbreiten. Die kortikale Spannung beeinflusst die Zelloberfl&auml;che Kontaktfl&auml;che und beeinflusst die rollende Geschwindigkeit moduliert die Abh&auml;ngigkeit der Geschwindigkeit auf Mikrovilli Steifigkeit Rollen. Mikrovilli der Zellen mit h&ouml;heren kortikalen Spannungen waren &uuml;berdies auf die gleichen Schubspannung, eine gr&ouml;&szlig;ere Last, im Vergleich zu denen mit niedriger Spannung, kortikale. Wir nutzten das Modell eine Skalierung Abh&auml;ngigkeit der Kontakt Radius und der Zelle Rollen Geschwindigkeit unter verschiedenen Bedingungen der Schubspannung, kortikale Spannungen und Ligand Dichte zu erhalten. Dieses Modell setzt theoretische Verst&auml;ndnis der Zelle rollt durch die Einbeziehung von kortikalen Spannung und Mikrovilli Erweiterung in ein vielseitiges, semianalytical Rahmen.

Ein semianalytical Modell, um die Wirkung der kortikalen Spannung auf Zelle Rollen zu studieren.

Cella rotolando sull&#39;endotelio vascolare gioca un ruolo importante nel traffico di leucociti, cellule staminali e cellule tumorali. Descriviamo un modello semianalytical di cella di rotolamento che si concentra sul microvillo come unit&agrave; di interazione cellula-substrato e integra meccanica microvillo, recettore clustering, cinetica forza dipendente dal recettore-ligando e tensione corticale che consente l&#39;inserimento di deformazione del corpo cellulare. Utilizzando i parametri ottenuti da esperimenti indipendenti, il modello ha dimostrato eccellente accordo con studi sperimentali di rotolamento neutrofili su P-Selectina e prevede diversi regimi di arrotolare la cella, compresa la diffusione delle cellule sul substrato sotto high shear. La tensione corticale colpite l&#39;area di contatto cellula-superficie e influenzato la velocit&agrave; di rotolamento e modulata la dipendenza della velocit&agrave; a rotazione sulla rigidit&agrave; microvillo. Inoltre, presso lo stesso shear stress, microvilli delle cellule con maggiore tensione corticale trasportato un carico maggiore rispetto a quelli con bassa tensione corticale. Abbiamo anche utilizzato il modello per ottenere una scala dipendenza del raggio di contatto e cella rolling velocit&agrave; sotto diverse condizioni di sollecitazione di taglio, tensione corticale e densit&agrave; di ligando. Questo modello avanza comprensione teorica della cella rolling incorporando tensione corticale ed estensione del microvillo in una struttura versatile, semianalytical.

Un semianalytical modello per studiare l&#39;effetto di tensione corticale sulla cella rotolamento.

&#x8840;&#x7BA1;&#x5185;&#x76AE;&#x4E0A;&#x3092;&#x8EE2;&#x52D5;&#x3059;&#x308B;&#x7D30;&#x80DE;&#x306F;&#x3001;&#x767D;&#x8840;&#x7403;&#x3001;&#x5E79;&#x7D30;&#x80DE;&#x3001;&#x764C;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x58F2;&#x8CB7;&#x306B;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x5F79;&#x5272;&#x3092;&#x679C;&#x305F;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE; - &#x57FA;&#x8CEA;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x306E;&#x5358;&#x4F4D;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x306E;&#x5FAE;&#x7D68;&#x6BDB;&#x306B;&#x7126;&#x70B9;&#x3092;&#x5F53;&#x3066;&#x3001;&#x5FAE;&#x7D68;&#x6BDB;&#x529B;&#x5B66;&#x3001;&#x53D7;&#x5BB9;&#x4F53;&#x306E;&#x30AF;&#x30E9;&#x30B9;&#x30BF;&#x30FC;&#x5F62;&#x6210;&#x3001;&#x529B;&#x306B;&#x4F9D;&#x5B58;&#x3057;&#x305F;&#x53D7;&#x5BB9;&#x4F53; - &#x30EA;&#x30AC;&#x30F3;&#x30C9;&#x306E;&#x52D5;&#x614B;&#x3068;&#x7D30;&#x80DE;&#x4F53;&#x306E;&#x5909;&#x5F62;&#x306E;&#x53D6;&#x308A;&#x8FBC;&#x307F;&#x3092;&#x53EF;&#x80FD;&#x306B;&#x3059;&#x308B;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306E;&#x7DCA;&#x5F35;&#x3092;&#x7D71;&#x5408;&#x3057;&#x305F;&#x30BB;&#x30EB;&#x30ED;&#x30FC;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x306E;&#x534A;&#x89E3;&#x6790;&#x7684;&#x306A;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x3092;&#x8A18;&#x8FF0;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x72EC;&#x7ACB;&#x3057;&#x305F;&#x5B9F;&#x9A13;&#x304B;&#x3089;&#x5F97;&#x3089;&#x308C;&#x305F;&#x30D1;&#x30E9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30BF;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x3067;&#x306F;&#x3001;P-&#x30BB;&#x30EC;&#x30AF;&#x30C1;&#x30F3;&#x306E;&#x30ED;&#x30FC;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x597D;&#x4E2D;&#x7403;&#x306E;&#x5B9F;&#x9A13;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x3068;&#x3088;&#x304F;&#x4E00;&#x81F4;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3001;&#x9AD8;&#x526A;&#x65AD;&#x4E0B;&#x3067;&#x57FA;&#x677F;&#x4E0A;&#x3067;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x62E1;&#x6563;&#x3092;&#x542B;&#x3080;&#x7D30;&#x80DE;&#x9593;&#x5727;&#x5EF6;&#x306E;&#x7570;&#x306A;&#x3063;&#x305F;&#x4F53;&#x5236;&#x3092;&#x3001;&#x4E88;&#x6E2C;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306E;&#x7DCA;&#x5F35;&#x306F;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x8868;&#x9762;&#x306E;&#x63A5;&#x89E6;&#x9762;&#x7A4D;&#x306E;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x53D7;&#x3051;&#x3001;&#x5727;&#x5EF6;&#x901F;&#x5EA6;&#x3001;&#x5909;&#x8ABF;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x5FAE;&#x7D68;&#x6BDB;&#x306E;&#x525B;&#x6027;&#x306B;&#x901F;&#x5EA6;&#x3092;&#x5727;&#x5EF6;&#x306E;&#x4F9D;&#x5B58;&#x6027;&#x306B;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x4E0E;&#x3048;&#x305F;&#x3002;&#x307E;&#x305F;&#x3001;&#x540C;&#x3058;&#x305B;&#x3093;&#x65AD;&#x5FDC;&#x529B;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x9AD8;&#x6B21;&#x8133;&#x306E;&#x7DCA;&#x5F35;&#x3092;&#x6301;&#x3064;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x5FAE;&#x7D68;&#x6BDB;&#x304C;&#x4F4E;&#x3044;&#x76AE;&#x8CEA;&#x7DCA;&#x5F35;&#x306E;&#x3082;&#x306E;&#x306B;&#x6BD4;&#x3079;&#x3066;&#x5927;&#x304D;&#x306A;&#x8CA0;&#x8377;&#x3092;&#x5B9F;&#x65BD;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x307E;&#x305F;&#x3001;&#x305B;&#x3093;&#x65AD;&#x5FDC;&#x529B;&#x3001;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306E;&#x7DCA;&#x5F35;&#x3001;&#x30EA;&#x30AC;&#x30F3;&#x30C9;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x306E;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x6761;&#x4EF6;&#x4E0B;&#x3067;&#x63A5;&#x89E6;&#x534A;&#x200B;&#x200B;&#x5F84;&#x3068;&#x30BB;&#x30EB;&#x5727;&#x5EF6;&#x901F;&#x5EA6;&#x306E;&#x30B9;&#x30B1;&#x30FC;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x4F9D;&#x5B58;&#x6027;&#x3092;&#x5F97;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x6C4E;&#x7528;&#x6027;&#x306E;&#x9AD8;&#x3044;&#x3001;&#x534A;&#x89E3;&#x6790;&#x7684;&#x306A;&#x30D5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30E0;&#x30EF;&#x30FC;&#x30AF;&#x306B;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306E;&#x7DCA;&#x5F35;&#x611F;&#x3068;&#x5FAE;&#x7D68;&#x6BDB;&#x306E;&#x62E1;&#x5F35;&#x6A5F;&#x80FD;&#x3092;&#x7D44;&#x307F;&#x8FBC;&#x3080;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3088;&#x308A;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x9032;&#x6B69;&#x306E;&#x30BB;&#x30EB;&#x30ED;&#x30FC;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x306E;&#x7406;&#x8AD6;&#x3092;&#x7406;&#x89E3;&#x3059;&#x308B;&#x3002;

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&#xC555; &#xC5F0; &#xD558;&#xB294; &#xC140;&#xC5D0; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xAE34;&#xC7A5;&#xC758; &#xD6A8;&#xACFC; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xD558;&#xB294; semianalytical &#xBAA8;&#xB378;.

Celular rodar sobre el endotelio vascular juega un papel importante en el tr&#xE1;fico de los leucocitos, las c&#xE9;lulas madre y c&#xE9;lulas cancerosas. Se describe un modelo de semianalytical de la laminaci&#xF3;n en la c&#xE9;lula que se centra en la microvellosidades como la unidad de interacci&#xF3;n c&#xE9;lula-sustrato y se integra la mec&#xE1;nica microvellosidades, la agrupaci&#xF3;n de receptores, que dependen de la fuerza cin&#xE9;tica del receptor-ligando, y la tensi&#xF3;n cortical que permite la incorporaci&#xF3;n de la deformaci&#xF3;n del cuerpo celular. El uso de par&#xE1;metros obtenidos a partir de experimentos independientes, el modelo mostr&#xF3; un excelente acuerdo con los estudios experimentales de los neutr&#xF3;filos de rodadura en la P-selectina y predijo que los diferentes reg&#xED;menes de rodadura de c&#xE9;lulas, incluyendo la difusi&#xF3;n de las c&#xE9;lulas sobre el sustrato en alta cizalladura. La tensi&#xF3;n cortical afectada el &#xE1;rea de contacto de la superficie celular e influy&#xF3; en la velocidad de balanceo, y modulaci&#xF3;n de la dependencia de la velocidad de rotaci&#xF3;n en la rigidez microvellosidades. Por otra parte, en el esfuerzo de corte misma, microvellosidades de las c&#xE9;lulas con mayor tensi&#xF3;n cortical, llevaba una carga mayor en comparaci&#xF3;n con aquellos con menor tensi&#xF3;n cortical. Tambi&#xE9;n se utiliz&#xF3; el modelo para obtener una dependencia de la ampliaci&#xF3;n del radio de contacto y la velocidad de c&#xE9;lulas rodando en diferentes condiciones de esfuerzo cortante, tensi&#xF3;n cortical, y la densidad de ligando. Este modelo de comprensi&#xF3;n te&#xF3;rica de los avances de rodadura de c&#xE9;lulas mediante la incorporaci&#xF3;n de la tensi&#xF3;n cortical y extensi&#xF3;n de microvellosidades en un marco vers&#xE1;til, semianalytical.

Un modelo Semianalytical para estudiar el efecto de la tensi&#xF3;n en la cortical del balanceo de la c&#xE9;lula

&#x7D30;&#x80DE;&#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EB;&#x4F1D;&#x9054;&#x3068;&#x7D30;&#x80DE;&#x9593;&#x30B3;&#x30DF;&#x30E5;&#x30CB;&#x30B1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3092;&#x63A2;&#x6C42;&#x3059;&#x308B;&#x80FD;&#x529B;&#x306F;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x3092;&#x7406;&#x89E3;&#x3057;&#x3001;&#x52B9;&#x679C;&#x7684;&#x306A;&#x6CBB;&#x7642;&#x6CD5;&#x3092;&#x958B;&#x767A;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x4E0D;&#x53EF;&#x6B20;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x3057;&#x304B;&#x3057;&#x3001;&#x30EA;&#x30A2;&#x30EB;&#x30BF;&#x30A4;&#x30E0;&#x3067;&#x5F7C;&#x3089;&#x306E;&#x74B0;&#x5883;&#x3068;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x3092;&#x76E3;&#x8996;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306F;&#x307E;&#x3060;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x819C;&#x306B;&#x63A5;&#x7D9A;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x86CD;&#x5149;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B5;&#x30FC;&#x306F;&#x3001;&#x643A;&#x5E2F;&#x74B0;&#x5883;&#x3067;&#x306E;&#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EB;&#x4F1D;&#x9054;&#x5206;&#x5B50;&#x3092;&#x691C;&#x51FA;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B5;&#x30FC;&#x306F;&#x3001;&#x8840;&#x5C0F;&#x677F;&#x7531;&#x6765;&#x5897;&#x6B96;&#x56E0;&#x5B50;&#xFF08;PDGF&#xFF09;&#x306B;&#x7D50;&#x5408;&#x3057;&#x3001;&#x86CD;&#x5149;&#x8272;&#x7D20;&#x306E;&#x30DA;&#x30A2;&#x304C;&#x542B;&#x307E;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x30A2;&#x30D7;&#x30BF;&#x30DE;&#x30FC;&#xFF08;&#x4E00;&#x672C;&#x9396;DNA&#x306E;&#x77ED;&#x3044;&#x9577;&#x3055;&#xFF09;&#x3067;&#x3059;&#x3002; PDGF&#x3001;&#x30A2;&#x30D7;&#x30BF;&#x30DE;&#x30FC;&#x306E;&#x5909;&#x5316;&#x306E;&#x69CB;&#x9020;&#x3068;&#x8272;&#x7D20;&#x304C;&#x4FE1;&#x53F7;&#x3092;&#x751F;&#x6210;&#x3057;&#x3001;&#x4E92;&#x3044;&#x306B;&#x8FD1;&#x3065;&#x304F;&#x6765;&#x308B;&#x306B;&#x30D0;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C9;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x5834;&#x5408;&#x3002;&#x5171;&#x6709;&#x7D50;&#x5408;&#x9593;&#x8449;&#x7CFB;&#x5E79;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x819C;&#x306B;&#x63A5;&#x7D9A;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B5;&#x306F;&#x3001;&#x5B9A;&#x91CF;&#x7684;&#x306B;&#x7D30;&#x80DE;&#x57F9;&#x990A;&#x57F9;&#x5730;&#x4E2D;&#x306B;&#x8FFD;&#x52A0;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x96A3;&#x63A5;&#x3059;&#x308B;&#x7D30;&#x80DE;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x5206;&#x6CCC;&#x3055;&#x308C;&#x3001;&#x9AD8;&#x3044;&#x7A7A;&#x9593;&#x5206;&#x89E3;&#x80FD;&#x3068;&#x6642;&#x9593;&#x5206;&#x89E3;&#x80FD;&#x306E;PDGF&#x3067;&#x691C;&#x51FA;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x8A2D;&#x8A08;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x5E79;&#x7D30;&#x80DE;&#x306F;&#x9AA8;&#x9AC4;&#x3078;&#x306E;&#x9053;&#x3092;&#x898B;&#x3064;&#x3051;&#x308B;&#x80FD;&#x529B;&#x3092;&#x4FDD;&#x6301;&#x3057;&#x3001;&#x751F;&#x4F53;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x305F;&#x5358;&#x4E00;&#x7D30;&#x80DE;&#x30EC;&#x30D9;&#x30EB;&#x3067;&#x306E;&#x751F;&#x4F53;&#x5185;&#x3067;&#x76E3;&#x8996;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x30EA;&#x30A2;&#x30EB;&#x30BF;&#x30A4;&#x30E0;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x8868;&#x9762;&#x306E;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B5;&#x30FC;&#x306F;&#x3001;&#x30BB;&#x30EB;&#x30E9;&#x74B0;&#x5883;&#x306E;&#x30D7;&#x30ED;&#x30FC;&#x30D3;&#x30F3;&#x30B0;

&#xC140; &#xBC0F; &#xC140; &#xC2E0;&#xD638; &#xD1B5;&#xC2E0;&#xC744; &#xD0D0;&#xD5D8; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD55C; &#xB2A5;&#xB825; &#xC138;&#xD3EC; &#xC0DD;&#xBB3C;&#xD559;&#xC744; &#xC774;&#xD574; &#xD558; &#xACE0; &#xD6A8;&#xACFC;&#xC801;&#xC778; &#xCE58;&#xB8CC;&#xC81C; &#xAC1C;&#xBC1C;&#xC744; &#xC704;&#xD574; &#xD544;&#xC218;&#xC801; &#xC774;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098;, &#xADF8;&#xAC83;&#xC740; &#xBD88;&#xAC00;&#xB2A5; &#xC544;&#xC9C1; &#xC140; &#xC2E4;&#xC2DC;&#xAC04;&#xC73C;&#xB85C; &#xADF8;&#xB4E4;&#xC758; &#xD658;&#xACBD;&#xACFC; &#xC0C1;&#xD638; &#xC791;&#xC6A9;&#xC744; &#xBAA8;&#xB2C8;&#xD130;&#xB9C1;. &#xC5EC;&#xAE30;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC138;&#xD3EC; &#xB9C9;&#xC5D0; &#xBD80;&#xCC29; &#xB41C; &#xD615;&#xAD11; &#xC13C;&#xC11C; &#xC140;&#xB8F0;&#xB7EC; &#xD658;&#xACBD;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC2E0;&#xD638; &#xBD84;&#xC790;&#xB97C; &#xAC10;&#xC9C0;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC13C;&#xC11C;&#xB294; aptamer (&#xC9E7;&#xC740; &#xAE38;&#xC774;&#xC758; &#xB2E8;&#xC77C; &#xAC00;&#xB2E5; DNA) &#xD608;&#xC18C;&#xD310; &#xC720;&#xB798; &#xC131;&#xC7A5; &#xC778;&#xC790; (PDGF)&#xC5D0; &#xBC14;&#xC778;&#xB529;&#xD558;&#xACE0; &#xD615;&#xAD11; &#xC5FC;&#xB8CC;&#xC758; &#xC30D;&#xC744; &#xD3EC;&#xD568; &#xD558;&#xB294;. PDGF&#xC5D0; &#xBC14;&#xC778;&#xB529;&#xB41C; &#xACBD;&#xC6B0;&#xB294; aptamer &#xBCC0;&#xACBD; &#xB098; &#xB780; &#xD558; &#xACE0; &#xC5FC;&#xB8CC; &#xC0DD;&#xC0B0; &#xD558;&#xB294; &#xC2E0;&#xD638;&#xB97C; &#xC11C;&#xB85C; &#xAC8C; &#xAC00;&#xAE4C;&#xC774; &#xC62C;. &#x70AD; &#xC911;&#xAC04; &#xC5FD; &#xC904;&#xAE30; &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; &#xC138;&#xD3EC; &#xB9C9;&#xC5D0; &#xBD80;&#xCC29; &#xB41C; &#xC13C;&#xC11C;&#xB294; &#xB192;&#xC740; &#xACF5;&#xAC04; &#xBC0F; &#xC2DC;&#xAC04;&#xC801; &#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4; &#xC138;&#xD3EC; &#xBC30;&#xC591;&#xC5D0; &#xCD94;&#xAC00; &#xB418;&#xAC70;&#xB098; &#xC774;&#xC6C3; &#xC138;&#xD3EC;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xBD84; &#xBE44; &#xB41C; PDGF &#xC591;&#xC801; &#xAC10;&#xC9C0;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC124;&#xACC4; &#xB41C; &#xC904;&#xAE30; &#xC138;&#xD3EC;&#xB294; &#xACE8; &#xC218;&#xC5D0; &#xADF8;&#xB4E4;&#xC758; &#xBC29;&#xBC95;&#xC744; &#xCC3E;&#xC544; &#xC790;&#xC2E0;&#xC758; &#xB2A5;&#xB825;&#xC744; &#xC720;&#xC9C0; &#xADF8;&#xB9AC;&#xACE0; &#xBAA8;&#xB2C8;&#xD130;&#xB9C1;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; vivo&#xC5D0;&#xC11C; intravital &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; &#xAC80;&#xC0AC; &#xBC95;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xB2E8;&#xC77C; &#xC138;&#xD3EC; &#xC218;&#xC900;&#xC5D0;&#xC11C;.

&#xC140;&#xB8F0;&#xB7EC; &#xD658;&#xACBD;&#xC758; &#xC2E4;&#xC2DC;&#xAC04; &#xAC80;&#xC0C9;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC138;&#xD3EC;-&#xD45C;&#xBA74; &#xC13C;&#xC11C;.

La capacidad de explorar la se&#xF1;alizaci&#xF3;n celular y la c&#xE9;lula a c&#xE9;lula de la comunicaci&#xF3;n es esencial para la comprensi&#xF3;n de la biolog&#xED;a celular y el desarrollo de terapias eficaces. Sin embargo, todav&#xED;a no es posible controlar la interacci&#xF3;n de las c&#xE9;lulas con sus entornos en tiempo real. Aqu&#xED;, mostramos que un sensor fluorescente unido a una membrana celular puede detectar mol&#xE9;culas de se&#xF1;alizaci&#xF3;n en el entorno celular. El sensor es un apt&#xE1;mero (una longitud corta de ADN de cadena simple) que se une al factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF) y contiene un par de colorantes fluorescentes. Cuando se une a PDGF, la conformaci&#xF3;n apt&#xE1;mero cambios y los colorantes se acercan entre s&#xED;, produciendo una se&#xF1;al. El sensor, que se une covalentemente a las membranas de las c&#xE9;lulas madre mesenquimales, cuantitativamente puede detectar con PDGF alta resoluci&#xF3;n espacial y temporal que se a&#xF1;ade en medio de cultivo celular o secretado por las c&#xE9;lulas vecinas. Las c&#xE9;lulas madre de ingenier&#xED;a conservan su capacidad de encontrar su camino a la m&#xE9;dula &#xF3;sea y puede ser monitoreado en vivo en el nivel de c&#xE9;lulas individuales mediante microscop&#xED;a intravital.

De la superficie celular sensores en tiempo real para entornos de sondeo de celulares

La possibilit&agrave; di esplorare la comunicazione segnalazione e cella per cella &egrave; essenziale per capire la biologia cellulare e lo sviluppo di terapie efficace. Tuttavia, non &egrave; ancora possibile monitorare l&#39;interazione delle cellule con i loro ambienti in tempo reale. Qui, ci mostra che un sensore fluorescente collegato ad una membrana delle cellule &egrave; in grado di rilevare molecole di segnalazione nell&#39;ambiente cellulare. Il sensore &egrave; un aptamer (una lunghezza corta del single-stranded DNA) che si lega al fattore di crescita derivato dalle piastrine (PDGF) e contiene una coppia di tinture fluorescenti. Quando associato a PDGF, il aptamer cambia conformazione e i coloranti si avvicinano a vicenda, producendo un segnale. Il sensore, che &egrave; covalentemente associato alle membrane delle cellule staminali mesenchimali, quantitativamente in grado di rilevare con alta risoluzione spaziale e temporale PDGF che viene aggiunto nel mezzo di coltura cellulare o secreta dalle cellule vicine. Le cellule staminali ingegnerizzate mantengono la loro capacit&agrave; di trovare la loro strada per il midollo osseo e pu&ograve; essere monitorate in vivo a livello di cella singola utilizzando la microscopia intravital.

Sensori di superficie cellulare per sondare in tempo reale di ambienti cellulari.

&#x63A2;&#x7D22;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4FE1;&#x53F7;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x548C;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x901A;&#x8BAF;&#x80FD;&#x529B;&#x662F;&#x7406;&#x89E3;&#x7EC6;&#x80DE;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x548C;&#x5F00;&#x53D1;&#x6709;&#x6548;&#x6CBB;&#x7597;&#x7684;&#x5173;&#x952E;&#x3002;&#x7136;&#x800C;&#xFF0C;&#x5C1A;&#x4E0D;&#x53EF;&#x80FD;&#x76D1;&#x6D4B;&#x4E0E;&#x5B9E;&#x65F6;&#x5176;&#x73AF;&#x5883;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x7684;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x663E;&#x793A;&#x9644;&#x52A0;&#x5230;&#x7EC6;&#x80DE;&#x819C;&#x8367;&#x5149;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x53EF;&#x4EE5;&#x68C0;&#x6D4B;&#x4FE1;&#x53F7;&#x5206;&#x5B50;&#x5230;&#x7EC6;&#x80DE;&#x73AF;&#x5883;&#x4E2D;&#x3002;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x662F;&#x9002;&#x914D;&#x5B50; &#xFF08;&#x957F;&#x5EA6;&#x77ED;&#x7684;&#x5355;&#x94FE; DNA&#xFF09; &#x7ED1;&#x5B9A;&#x5230;&#x8840;&#x5C0F;&#x677F;&#x884D;&#x751F;&#x7684;&#x751F;&#x957F;&#x56E0;&#x5B50; &#xFF08;PDGF&#xFF09;&#x3001; &#x5305;&#x542B;&#x4E00;&#x5BF9;&#x8367;&#x5149;&#x67D3;&#x6599;&#x3002;&#x5F53;&#x7ED1;&#x5B9A;&#x5230;&#x8840;&#x5C0F;&#x677F;&#x884D;&#x751F;&#x751F;&#x957F;&#x56E0;&#x5B50;&#xFF0C;&#x9644;&#x7740;&#x6539;&#x53D8;&#x6784;&#x8C61;&#x548C;&#x67D3;&#x6599;&#x6765;&#x63A5;&#x8FD1;&#x5BF9;&#x65B9;&#xFF0C;&#x4EA7;&#x751F;&#x7684;&#x4FE1;&#x53F7;&#x3002;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x4E0E;&#x9AA8;&#x9AD3;&#x95F4;&#x5145;&#x8D28;&#x5E72;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x819C;&#x5171;&#x4EF7;&#x952E;&#x76F8;&#x8FDE;&#xFF0C;&#x53EF;&#x4EE5;&#x5B9A;&#x91CF;&#x68C0;&#x6D4B;&#x4E0E;&#x9AD8;&#x65F6;&#x7A7A;&#x5206;&#x8FA8;&#x7387;&#x8840;&#x5C0F;&#x677F;&#x884D;&#x751F;&#x751F;&#x957F;&#x56E0;&#x5B50;&#x5728;&#x7EC6;&#x80DE;&#x57F9;&#x517B;&#x57FA;&#x4E2D;&#x6DFB;&#x52A0;&#x7684;&#x6216;&#x7531;&#x90BB;&#x8FD1;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5206;&#x6CCC;&#x3002;&#x5DE5;&#x7A0B;&#x7684;&#x5E72;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4FDD;&#x7559;&#x5B83;&#x4EEC;&#x80FD;&#x591F;&#x627E;&#x5230;&#x5176;&#x9AA8;&#x9AD3;&#x7684;&#x9014;&#x5F84;&#xFF0C;&#x53EF;&#x4EE5;&#x76D1;&#x89C6;&#x4F53;&#x5185;&#x4F7F;&#x7528;&#x6D3B;&#x4F53;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x7684;&#x5355;&#x4E2A;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x7EA7;&#x522B;&#x3002;

&#x7EC6;&#x80DE;&#x8868;&#x9762;&#x7684;&#x8702;&#x7A9D;&#x73AF;&#x5883;&#x4E0B;&#x7684;&#x5B9E;&#x65F6;&#x63A2;&#x6D4B;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x3002;

The ability to explore cell signalling and cell-to-cell communication is essential for understanding cell biology and developing effective therapeutics. However, it is not yet possible to monitor the interaction of cells with their environments in real time. Here, we show that a fluorescent sensor attached to a cell membrane can detect signalling molecules in the cellular environment. The sensor is an aptamer (a short length of single-stranded DNA) that binds to platelet-derived growth factor (PDGF) and contains a pair of fluorescent dyes. When bound to PDGF, the aptamer changes conformation and the dyes come closer to each other, producing a signal. The sensor, which is covalently attached to the membranes of mesenchymal stem cells, can quantitatively detect with high spatial and temporal resolution PDGF that is added in cell culture medium or secreted by neighbouring cells. The engineered stem cells retain their ability to find their way to the bone marrow and can be monitored in vivo at the single-cell level using intravital microscopy.

Cell-surface sensors for real-time probing of cellular environments.

La capacit&#xE9; &#xE0; explorer de signalisation cellulaire et &#xE0; la cellule de communication est essentielle pour comprendre la biologie cellulaire et d&#xE9;velopper des produits th&#xE9;rapeutiques efficaces. Toutefois, il n&#x26;#39;est pas encore possible de suivre l&#x26;#39;interaction des cellules avec leur environnement en temps r&#xE9;el. Ici, nous montrons que d&#x26;#39;un capteur fluorescent fix&#xE9; &#xE0; une membrane cellulaire peut d&#xE9;tecter des mol&#xE9;cules de signalisation dans l&#x26;#39;environnement cellulaire. Le capteur est un aptam&#xE8;re (une courte longueur de l&#x26;#39;ADN simple brin) qui se lie au facteur de croissance d&#xE9;riv&#xE9; des plaquettes (PDGF) et contient une paire de colorants fluorescents. Lorsqu&#x26;#39;il est li&#xE9; au PDGF, la conformation aptam&#xE8;re modifications et des colorants se rapprocher de l&#x26;#39;autre, produisant un signal. Le capteur, qui est li&#xE9; de fa&#xE7;on covalente aux membranes des cellules souches m&#xE9;senchymateuses, peuvent d&#xE9;tecter quantitativement avec le PDGF &#xE0; haute r&#xE9;solution spatiale et temporelle qui est ajout&#xE9; dans le milieu de culture cellulaire ou s&#xE9;cr&#xE9;t&#xE9;e par les cellules voisines. Les cellules souches g&#xE9;n&#xE9;tiquement modifi&#xE9;es conservent leur capacit&#xE9; &#xE0; trouver leur chemin vers la moelle osseuse et peut &#xEA;tre contr&#xF4;l&#xE9; in vivo au niveau unicellulaire par microscopie intravitale.

Cell-surface Capteurs pour en temps r&#xE9;el des environnements cellulaires Probing

Die F&auml;higkeit, Zelle Signalgebung und Zell-Zell-Kommunikation zu erkunden ist wesentlich f&uuml;r das Verst&auml;ndnis der Zellbiologie und wirksame Therapien zu entwickeln. Jedoch ist es noch nicht m&ouml;glich, das Zusammenspiel von Zellen mit ihrer Umgebung in Echtzeit zu &uuml;berwachen. Hier zeigen wir, dass ein fluoreszierender Sensor angeschlossen an eine Zellmembran signalisierende Molek&uuml;le in der zellul&auml;ren Umgebung erkennen kann. Der Sensor ist ein Aptamer (eine kurze L&auml;nge von einzeln-angeschwemmter DNA), die bindet an Platelet-derived Growth Factor (PDGF) und ein paar fluoreszierende Farbstoffe enth&auml;lt. Bei Bindung an PDGF, die Aptamer &auml;ndert Konformation und die Farbstoffe kommen n&auml;her zu einander, ein Signal zu produzieren. Der Sensor, der kovalent an die Membranen mesenchymaler Stammzellen gebunden, kann quantitativ mit hoher r&auml;umlicher und zeitlicher Aufl&ouml;sung PDGF erkennen, die im Zellkulturmedium hinzugef&uuml;gt oder von benachbarten Zellen abgesondert wird. Die manipulierte Stammzellen behalten ihre F&auml;higkeit, ihren Weg zum Knochenmark zu finden und kann auf die einzelne Zelle-Ebene mithilfe von intravital-Mikroskopie in-vivo &uuml;berwacht werden.

Suman Bose

Department of Mechanical Engineering

MIT - Massachusetts Institute of Technology

Studying Cell Rolling Trajectories on Asymmetric Receptor Patterns

Suman Bose

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MIT - Massachusetts Institute of Technology

Studying Cell Rolling Trajectories on Asymmetric Receptor Patterns

Department of Mechanical Engineering