A Microfluidic Device for Studying Multiple Distinct Strains

The study of cell responses to environmental changes poses many experimental challenges: cells need to be imaged under changing conditions, often in a ...

Tel Aviv University

Methods that allow monitoring of individual cells over time, using live cell imaging, are essential for studying dynamical cellular processes in heterogeneous cell populations such as primary T lymphocytes. However, applying single cell time-lapse microscopy to study activation and differentiation of these cells was limited due to a number of reasons. First, primary naÃ¯ve T cells are non-adherent and become highly motile upon activation through their antigen receptor. Second, CD4(+) T cell differentiation is a relatively slow process which takes 3-4 days. As a result, long-term dynamic monitoring of individual cells during the course of activation and differentiation is challenging as cells rapidly escape out of the microscope field of view. Here we present and characterize a platform which enables capture and growth of primary T lymphocytes with minimal perturbation, allowing for long-term monitoring of cell activation and differentiation. We use standard cell culture plates combined with PDMS based arrays containing thousands of deep microwells in which primary CD4(+) T cells are trapped and activated by antigen coated microbeads. We demonstrate that this system allows for live cell imaging of individual T cells for up to 72 h, providing quantitative data on cell proliferation and death times. In addition, we continuously monitor dynamics of gene expression in those cells, of either intracellular proteins using cells from transgenic mice expressing fluorescent reporter proteins, or cell surface proteins using fluorescently labeled antibodies. Finally, we show how intercellular interactions between different cell types can be investigated using our device. This system provides a new platform in which dynamical processes and intercellular interactions within heterogeneous populations of primary T cells can be studied at the single cell level.

Monitoring the dynamics of primary T cell activation and differentiation using long term live cell imaging in microwell arrays.

&#x5141;&#x8BB8;&#x76D1;&#x6D4B;&#x5355;&#x4E2A;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x7684;&#x4E00;&#x6BB5;&#x65F6;&#x95F4;&#xFF0C;&#x7528;&#x6D3B;&#x7EC6;&#x80DE;&#x6210;&#x50CF;&#xFF0C;&#x65B9;&#x6CD5;&#x662F;&#x5FC5;&#x8981;&#x7684;&#x5B66;&#x4E60;&#x52A8;&#x529B;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8FC7;&#x7A0B;&#x4E2D;&#x5F02;&#x6784;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7FA4;&#x4F53;&#x4E3B; T &#x6DCB;&#x5DF4;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7B49;&#x3002;&#x4F46;&#x662F;&#xFF0C;&#x5E94;&#x7528;&#x7684;&#x5355;&#x4E2A;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x5EF6;&#x65F6;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x7814;&#x7A76;&#x6FC0;&#x6D3B;&#x548C;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5206;&#x5316;&#x662F;&#x56E0;&#x5404;&#x79CD;&#x539F;&#x56E0;&#x800C;&#x9650;&#x5236;&#x3002;&#x7B2C;&#x4E00;&#xFF0C;&#x4E3B;&#x5929;&#x771F; T &#x7EC6;&#x80DE;&#x975E;&#x8D34;&#x58C1;&#xFF0C;&#x6210;&#x4E3A;&#x9AD8;&#x5EA6;&#x80FD;&#x52A8;&#x6027;&#x5728;&#x901A;&#x8FC7;&#x5176;&#x6297;&#x539F;&#x53D7;&#x4F53;&#x6FC0;&#x6D3B;&#x540E;&#x3002;&#x7B2C;&#x4E8C;&#xFF0C;CD4(+) T &#x7EC6;&#x80DE;&#x5206;&#x5316;&#x662F;&#x4E00;&#x4E2A;&#x76F8;&#x5BF9;&#x7F13;&#x6162;&#x7684;&#x8FC7;&#x7A0B;&#xFF0C;&#x9700;&#x65F6; 3-4 &#x5929;&#x3002;&#x5176;&#x7ED3;&#x679C;&#x662F;&#xFF0C;&#x957F;&#x671F;&#x52A8;&#x6001;&#x76D1;&#x6D4B;&#x5355;&#x4E2A;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x7684;&#x6FC0;&#x6D3B;&#x548C;&#x5206;&#x5316;&#x7684;&#x8FC7;&#x7A0B;&#x4E2D;&#x5BCC;&#x6311;&#x6218;&#x6027;&#xFF0C;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8FC5;&#x901F;&#x9003;&#x51FA;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x5B57;&#x6BB5;&#x7684;&#x89C6;&#x56FE;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#x6211;&#x4EEC;&#x4ECB;&#x7ECD;&#x548C;&#x63CF;&#x8FF0;&#x5E73;&#x53F0;&#x4F7F;&#x6355;&#x83B7;&#x548C;&#x751F;&#x957F;&#x7684;&#x4E3B; T &#x6DCB;&#x5DF4;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4E0E;&#x6781;&#x5C0F;&#x7684;&#x6270;&#x52A8;&#xFF0C;&#x5141;&#x8BB8;&#x957F;&#x671F;&#x76D1;&#x6D4B;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x6FC0;&#x6D3B;&#x548C;&#x5206;&#x5316;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x4F7F;&#x7528;&#x6807;&#x51C6;&#x7EC6;&#x80DE;&#x57F9;&#x517B;&#x677F;&#x4E0E;&#x805A;&#x4E8C;&#x7532;&#x57FA;&#x7845;&#x6C27;&#x70F7;&#x57FA;&#x4E8E;&#x9635;&#x5217;&#x5305;&#x542B;&#x6570;&#x4EE5;&#x5343;&#x8BA1;&#x7684;&#x6DF1;&#x5FAE;&#x5B54;&#x4E3B; CD4(+) T &#x7EC6;&#x80DE;&#x88AB;&#x56F0;&#x548C;&#x6FC0;&#x6D3B;&#x6297;&#x539F;&#x6D82;&#x5C42;&#x5FAE;&#x7403;&#x7684;&#x76F8;&#x7ED3;&#x5408;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x5C55;&#x793A;&#x6B64;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x5141;&#x8BB8;&#x4E3A;&#x6D3B;&#x7EC6;&#x80DE;&#x6210;&#x50CF;&#x7684;&#x4E2A;&#x522B;&#x8FBE; 72 h T &#x7EC6;&#x80DE;&#x3001; &#x7EC6;&#x80DE;&#x589E;&#x6B96;&#x548C;&#x6B7B;&#x4EA1;&#x65F6;&#x95F4;&#x63D0;&#x4F9B;&#x5B9A;&#x91CF;&#x6570;&#x636E;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x4E0D;&#x65AD;&#x5730;&#x76D1;&#x6D4B;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#xFF0C;&#x4F7F;&#x7528;&#x8367;&#x5149;&#x8BB0;&#x8005;&#x86CB;&#x767D;&#x8D28;&#x6216;&#x4F7F;&#x7528;&#x9057;&#x4F20;&#x7269;&#x8D28;&#x6807;&#x8BB0;&#x7684;&#x6297;&#x4F53;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8868;&#x9762;&#x86CB;&#x767D;&#x8F6C;&#x57FA;&#x56E0;&#x5C0F;&#x9F20;&#x7EC6;&#x80DE;&#x6216;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5185;&#x86CB;&#x767D;&#x8D28;&#x7684;&#x57FA;&#x56E0;&#x8868;&#x8FBE;&#x7684;&#x52A8;&#x6001;&#x3002;&#x6700;&#x540E;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x663E;&#x793A;&#x4E0D;&#x540C;&#x7684;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x7C7B;&#x578B;&#xFF0C;&#x53EF;&#x4EE5;&#x4F7F;&#x7528;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x8BBE;&#x5907;&#x8C03;&#x67E5;&#x5982;&#x4F55;&#x7EC6;&#x80DE;&#x95F4;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x3002;&#x6B64;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x63D0;&#x4F9B;&#x4E86;&#x4E00;&#x4E2A;&#x65B0;&#x7684;&#x5E73;&#x53F0;&#x7684;&#x52A8;&#x529B;&#x8FC7;&#x7A0B;&#x4E0E;&#x5F02;&#x6784;&#x79CD;&#x7FA4;&#x7684;&#x4E3B; T &#x7EC6;&#x80DE;&#x5185;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x95F4;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x53EF;&#x4EE5;&#x7814;&#x7A76;&#x5728;&#x5355;&#x4E2A;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x7EA7;&#x522B;&#x3002;

&#x76D1;&#x6D4B;&#x52A8;&#x6001;&#x4E3B; T &#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x6D3B;&#x5316;&#x53CA;&#x4F7F;&#x7528;&#x957F;&#x8BCD;&#x6D3B;&#x7EC6;&#x80DE;&#x6210;&#x50CF;&#x6280;&#x672F;&#x5728;&#x5FAE;&#x5B54;&#x9635;&#x5217;&#x7684;&#x5206;&#x5316;&#x3002;

Les m&eacute;thodes qui permettent de surveiller des cellules individuelles au fil du temps, &agrave; l&#39;aide de l&#39;imagerie de cellules vivantes, sont essentiels pour l&#39;&eacute;tude des processus dynamiques cellulaires dans les populations de cellules h&eacute;t&eacute;rog&egrave;nes comme les lymphocytes T primaires. Toutefois, appliquant la microscopie time-lapse unicellulaire pour &eacute;tudier l&#39;activation et la diff&eacute;renciation de ces cellules a &eacute;t&eacute; limit&eacute;e en raison d&#39;un certain nombre de raisons. Tout d&#39;abord, primaire na&iuml;ve T cellules sont non adh&eacute;rents et devient hautement mobiles lors de l&#39;activation par le biais de leur r&eacute;cepteur d&#39;antig&egrave;ne. En second lieu, la diff&eacute;renciation des cellules T CD4 + est un processus relativement lent qui prend 3-4 jours. En cons&eacute;quence, surveillance dynamique &agrave; long terme des cellules individuelles au cours de l&#39;activation et la diff&eacute;renciation est difficile car les cellules s&#39;&eacute;chapper rapidement hors du champ de vision de microscope. Ici nous pr&eacute;sentons et caract&eacute;riser une plateforme qui permet la capture et la croissance des lymphocytes T primaires avec une perturbation minime, ce qui permet une surveillance &agrave; long terme de l&#39;activation des cellules et la diff&eacute;renciation. Nous utilisons des plaques de culture cellulaire standard, combin&eacute;s avec des tableaux de base de PDMS contenant des milliers de puits profond dans lequel les cellules T CD4 + primaires sont emprisonn&eacute;s et activ&eacute;s par l&#39;antig&egrave;ne microbilles. Nous avons d&eacute;montr&eacute; que ce syst&egrave;me permet d&#39;imagerie de cellules T jusqu&#39;&agrave; 72 h, fournissant des donn&eacute;es quantitatives sur la prolif&eacute;ration cellulaire et l&#39;&eacute;poque de la mort de cellules vivantes. En outre, nous surveillons en permanence la dynamique de l&#39;expression g&eacute;nique dans les cellules, de deux prot&eacute;ines intracellulaires en utilisant des cellules de souris transg&eacute;niques exprimant des prot&eacute;ines fluorescentes journaliste ou prot&eacute;ines de surface de cellules &agrave; l&#39;aide d&#39;anticorps fluorescent &eacute;tiquet&eacute;s. Enfin, nous montrons comment intercellular interactions entre cellules diff&eacute;rents types peuvent &ecirc;tre &eacute;tudi&eacute;es &agrave; l&#39;aide de notre dispositif. Ce syst&egrave;me fournit une nouvelle plate-forme dans lequel des processus dynamiques et des interactions intercellulaires au sein de populations h&eacute;t&eacute;rog&egrave;nes de cellules T primaires peuvent &ecirc;tre &eacute;tudi&eacute;es au niveau de la cellule unique.

Suivi de la dynamique de l&#39;activation des lymphocytes T primaires et diff&eacute;renciation long terme direct imagerie de cellules dans les tableaux de microtitration.

Methoden, mit denen &Uuml;berwachung einzelner Zellen im Laufe der Zeit mit Leben-Zelle Darstellung, sind wesentlich f&uuml;r die Untersuchung dynamischer zellul&auml;rer Prozesse in heterogenen Zelle Bev&ouml;lkerungen wie prim&auml;re T-Lymphozyten. Anwenden von einzelligen Zeitraffer Mikroskopie Aktivierung und Differenzierung der Zellen zu studieren war jedoch begrenzt durch eine Reihe von Gr&uuml;nden. Erste, prim&auml;re naiven T-Zellen sind nicht adh&auml;rent und werden nach der Aktivierung durch den Antigen-Rezeptor stark gekr&uuml;mmter. Zweitens ist die CD4(+) T-Zelldifferenzierung ein relativ langsamer Prozess, der dauert 3-4 Tage. Infolgedessen ist langfristige dynamische &Uuml;berwachung einzelner Zellen im Verlauf der Aktivierung und Differenzierung anspruchsvoll, da Zellen rasch aus dem Mikroskop Blickfeld zu entkommen. Hier stellen wir und charakterisieren eine Plattform, die erm&ouml;glicht die Erfassung und das Wachstum von prim&auml;r-T-Lymphozyten mit minimaler St&ouml;rung zulassend Langzeit&uuml;berwachung von ZELLAKTIVIERUNG und Differenzierung. Wir verwenden Standardzellen-Zellkultur-Platten kombiniert mit PDMS basierte Arrays mit Tausenden von tiefen Vertiefungen in denen prim&auml;re CD4(+) T-Zellen sind gefangen und durch Antigen beschichtet Microbeads aktiviert. Wir zeigen, dass dieses System f&uuml;r live Cell imaging des einzelnen T-Zellen f&uuml;r bis zu 72 Stunden, mit quantitative Daten &uuml;ber die Zellproliferation und Tod Mal erlaubt. Dar&uuml;ber hinaus &uuml;berwachen wir kontinuierlich Dynamik der Genexpression in diese Zellen entweder intrazellul&auml;re Proteine mit Zellen von transgenen M&auml;usen Reporter fluoreszierende Proteine oder Zelle Oberfl&auml;che Proteine mit fluorescently beschriftete Antik&ouml;rper zum Ausdruck zu bringen. Schlie&szlig;lich zeigen wir wie interzellul&auml;re Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Zelle Arten mit unserem Ger&auml;t untersucht werden k&ouml;nnen. Dieses System bietet eine neue Plattform, in der dynamische Prozesse und interzellul&auml;re Wechselwirkungen innerhalb heterogener Bev&ouml;lkerungen der prim&auml;ren T-Zellen auf der Ebene der einzelnen Zelle untersucht werden k&ouml;nnen.

&Uuml;berwachung der Dynamik der prim&auml;ren T-Zell-Aktivierung und Differenzierung lange Begriff live Cell imaging in Microwell-Arrays verwenden.

Metodi che consentono il monitoraggio delle singole cellule nel corso del tempo, utilizzando live cell imaging, sono essenziali per lo studio di processi cellulari dinamici in popolazioni di cellule eterogenee come primari linfociti T. Tuttavia, applicando microscopia time-lapse di singola cellula per studiare l&#39;attivazione e la differenziazione di queste cellule &egrave; stato limitato a causa di una serie di motivi. Primo, primario na&iuml;ve T cellule sono non-aderenti e diventano altamente motili all&#39;attivazione attraverso il loro recettore dell&#39;antigene. In secondo luogo, la differenziazione delle cellule T CD4(+) &egrave; un processo relativamente lento che richiede 3-4 giorni. Di conseguenza, a lungo termine monitoraggio dinamico delle singole cellule nel corso dell&#39;attivazione e differenziazione &egrave; impegnativo come cellule fuggire rapidamente fuori del campo di vista del microscopio. Qui siamo presenti e caratterizzano una piattaforma che consente l&#39;acquisizione e la crescita dei linfociti T primari con minima perturbazione, consentendo per il monitoraggio a lungo termine dell&#39;attivazione delle cellule e differenziazione. Usiamo piastre di coltura cellulare standard combinati con matrici PDMS basata contenente migliaia di micropozzetti profondi in cui le cellule T CD4(+) primarie sono intrappolate e attivate da microsfere rivestite di antigene. Dimostreremo che questo sistema permette di live cell imaging delle singole cellule T per 72 h, fornendo dati quantitativi sulla proliferazione cellulare e tempi di morte. Inoltre, monitoriamo continuamente dinamica dell&#39;espressione genica in quelle celle, o proteine intracellulari utilizzando cellule di topi transgenici che esprimono le proteine fluorescenti reporter, o proteine della superficie cellulare utilizzando anticorpi fluorescente contrassegnati. Infine, vi mostriamo come intercellulare interazioni tra cellule differenti tipi possono essere studiati utilizzando il nostro dispositivo. Questo sistema fornisce una nuova piattaforma in cui i processi dinamici e interazioni intercellulari all&#39;interno di popolazioni eterogenee di cellule T primarie possono essere studiate a livello di singola cellula.

Monitorare le dinamiche di attivazione delle cellule T primario e differenziazione utilizzo a lungo termine live cell imaging in micropozzetti matrici.

&#x30E9;&#x30A4;&#x30D6;&#x30BB;&#x30EB; &#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x6642;&#x9593;&#x306E;&#x7D4C;&#x904E;&#x306E;&#x500B;&#x3005; &#x306E;&#x30BB;&#x30EB;&#x3092;&#x76E3;&#x8996;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x3059;&#x308B;&#x30E1;&#x30BD;&#x30C3;&#x30C9;&#x306F;&#x3001;&#x30D7;&#x30E9;&#x30A4;&#x30DE;&#x30EA; T &#x30EA;&#x30F3;&#x30D1;&#x7403;&#x306A;&#x3069;&#x306E;&#x7570;&#x7A2E;&#x7D30;&#x80DE;&#x96C6;&#x56E3;&#x306E;&#x52D5;&#x7684;&#x7D30;&#x80DE;&#x30D7;&#x30ED;&#x30BB;&#x30B9;&#x3092;&#x7814;&#x7A76;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x4E0D;&#x53EF;&#x6B20;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x3057;&#x304B;&#x3057;&#x3001;&#x6D3B;&#x6027;&#x5316;&#x3068;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x5206;&#x5316;&#x3092;&#x52C9;&#x5F37;&#x3059;&#x308B;&#x5358;&#x4E00;&#x30BB;&#x30EB;&#x5FAE;&#x901F;&#x5EA6;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x89B3;&#x5BDF;&#x3092;&#x9069;&#x7528;&#x3059;&#x308B;&#x3044;&#x304F;&#x3064;&#x304B;&#x306E;&#x7406;&#x7531;&#x306B;&#x3088;&#x308A;&#x9650;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x305F;&#x3002;&#x307E;&#x305A;&#x3001;&#x4E3B;&#x30CA;&#x30A4;&#x30FC;&#x30D6; T &#x7D30;&#x80DE;&#x975E;&#x4ED8;&#x7740;&#x6027;&#x3067;&#x3042;&#x308A;&#x3001;&#x9AD8;&#x3044;&#x904B;&#x52D5;&#x6027;&#x3092;&#x901A;&#x3058;&#x3066;&#x305D;&#x306E;&#x6297;&#x539F;&#x53D7;&#x5BB9;&#x4F53;&#x306E;&#x6D3B;&#x6027;&#x5316;&#x306B;&#x306A;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x7B2C;&#x4E8C;&#x306B;&#x3001;CD4(+) T &#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x5206;&#x5316;&#x306F; 3-4 &#x65E5;&#x304B;&#x304B;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x6BD4;&#x8F03;&#x7684;&#x9045;&#x3044;&#x30D7;&#x30ED;&#x30BB;&#x30B9;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x304C;&#x6025;&#x901F;&#x306B;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x8996;&#x91CE;&#x304B;&#x3089;&#x8131;&#x51FA;&#x3059;&#x308B;&#x3068;&#x9577;&#x671F;&#x52D5;&#x7684;&#x500B;&#x3005; &#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x6D3B;&#x6027;&#x5316;&#x3068;&#x5206;&#x5316;&#x306E;&#x904E;&#x7A0B;&#x3067;&#x306E;&#x76E3;&#x8996;&#x306F;&#x56F0;&#x96E3;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x79C1;&#x305F;&#x3061;&#x3092;&#x63D0;&#x793A;&#x3057;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x6D3B;&#x6027;&#x5316;&#x3068;&#x5206;&#x5316;&#x306E;&#x9577;&#x671F;&#x30E2;&#x30CB;&#x30BF;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x30AD;&#x30E3;&#x30D7;&#x30C1;&#x30E3;&#x3068;&#x6700;&#x5C0F;&#x9650;&#x306E;&#x6442;&#x52D5;&#x3068;&#x30D7;&#x30E9;&#x30A4;&#x30DE;&#x30EA; T &#x30EA;&#x30F3;&#x30D1;&#x7403;&#x306E;&#x6210;&#x9577;&#x3092;&#x5B9F;&#x73FE;&#x3059;&#x308B;&#x30D7;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;&#x3092;&#x7279;&#x5FB4;&#x4ED8;&#x3051;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x4F55;&#x5343;&#x3082;&#x306E;&#x4E3B;&#x306A; CD4(+) T &#x7D30;&#x80DE;&#x306F;&#x30C8;&#x30E9;&#x30C3;&#x30D7;&#x3001;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED; &#x30D3;&#x30FC;&#x30BA; &#x30B3;&#x30FC;&#x30C6;&#x30A3;&#x30F3;&#x30B0;&#x6297;&#x539F;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x6D3B;&#x6027;&#x5316;&#x6DF1;&#x3044;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30A6;&#x30A7;&#x30EB;&#x306E;&#x4F5C;&#x6210;&#x3092;&#x542B;&#x3080; PDMS &#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x3044;&#x3066;&#x914D;&#x5217;&#x3092;&#x7D44;&#x307F;&#x5408;&#x308F;&#x305B;&#x3066;&#x6A19;&#x6E96;&#x7D30;&#x80DE;&#x57F9;&#x990A;&#x76BF;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005; &#x306F; 72 h &#x307E;&#x3067;&#x306E;&#x500B;&#x3005; &#x306E; T &#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x5897;&#x6B96;&#x3068;&#x6B7B;&#x56DE;&#x5B9A;&#x91CF;&#x7684;&#x306A;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3059;&#x308B;&#x751F;&#x304D;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x30BB;&#x30EB;&#x306B;&#x3053;&#x306E;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x3001;&#x6211;&#x3005; &#x306F;&#x7D99;&#x7D9A;&#x7684;&#x306B;&#x305D;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x907A;&#x4F1D;&#x5B50;&#x767A;&#x73FE;&#x3059;&#x308B;&#x86CD;&#x5149;&#x30EC;&#x30DD;&#x30FC;&#x30BF;&#x30FC;&#x86CB;&#x767D;&#x8CEA;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x7D30;&#x80DE;&#x8868;&#x5C64;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x86CD;&#x5149;&#x306B;&#x5206;&#x985E;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x6297;&#x4F53;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x305F;&#x30C8;&#x30E9;&#x30F3;&#x30B9;&#x30B8;&#x30A7;&#x30CB;&#x30C3;&#x30AF; &#x30DE;&#x30A6;&#x30B9;&#x304B;&#x3089;&#x7D30;&#x80DE;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x305F;&#x3044;&#x305A;&#x308C;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x5185;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x306E;&#x30C0;&#x30A4;&#x30CA;&#x30DF;&#x30AF;&#x30B9;&#x3092;&#x76E3;&#x8996;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6700;&#x5F8C;&#x306B;&#x3001;&#x6211;&#x3005; &#x306E;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x578B;&#x3092;&#x8ABF;&#x3079;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x30BB;&#x30EB;&#x9593;&#x3069;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x7D30;&#x80DE;&#x9593;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x306E;&#x52D5;&#x7684;&#x904E;&#x7A0B;&#x3068;&#x7D30;&#x80DE;&#x9593;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x306E;&#x4E3B;&#x306A; T &#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x7570;&#x7A2E;&#x96C6;&#x56E3;&#x5185;&#x5358;&#x4E00;&#x7D30;&#x80DE;&#x30EC;&#x30D9;&#x30EB;&#x3067;&#x5B66;&#x3076;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x65B0;&#x3057;&#x3044;&#x30D7;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x30D7;&#x30E9;&#x30A4;&#x30DE;&#x30EA;&#x306E; T &#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x6D3B;&#x6027;&#x5316;&#x3068;&#x5206;&#x5316;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30A6;&#x30A7;&#x30EB; &#x30A2;&#x30EC;&#x30A4;&#x3067;&#x9577;&#x3044;&#x7528;&#x8A9E;&#x30E9;&#x30A4;&#x30D6;&#x30BB;&#x30EB; &#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x306E;&#x52D5;&#x614B;&#x3002;

&#xB77C;&#xC774;&#xBE0C; &#xC140; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC2DC;&#xAC04;&#xC774; &#xC9C0;&#xB0A8;&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C; &#xAC1C;&#xBCC4; &#xC140; &#xBAA8;&#xB2C8;&#xD130;&#xB9C1;&#xC744; &#xD5C8;&#xC6A9; &#xD558;&#xB294; &#xBA54;&#xC11C;&#xB4DC;&#xB294; &#xB3D9;&#xC801; &#xC138;&#xD3EC;&#xC9C8; &#xD504;&#xB85C;&#xC138;&#xC2A4; &#xAE30;&#xBCF8; T &#xC138;&#xD3EC;&#xC640; &#xAC19;&#xC740; &#xB2E4;&#xB978; &#xC720;&#xD615;&#xC758; &#xC138;&#xD3EC; &#xC778;&#xAD6C;&#xB97C; &#xACF5;&#xBD80; &#xD558; &#xACE0; &#xD544;&#xC218;&#xC801;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098;, &#xB2E8;&#xC77C; &#xC140; &#xC2DC;&#xAC04; &#xACBD;&#xACFC; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD;&#xC744; &#xD65C;&#xC131;&#xD654; &#xD558; &#xACE0; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; &#xBD84;&#xD654; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xC801;&#xC6A9; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xC774;&#xC720;&#xB85C; &#xC778;&#xD574; &#xC81C;&#xD55C; &#xD588;&#xB2E4;. &#xCCAB;&#xC9F8;, &#xAE30;&#xBCF8; &#xC21C;&#xC9C4;&#xD55C; T &#xC138;&#xD3EC;&#xB97C; &#xBD80;&#xCC29; &#xD55C; &#xBE44; &#xD558; &#xB192;&#xC740; &#xC6B4;&#xB3D9; &#xADF8;&#xB4E4;&#xC758; &#xD56D; &#xC6D0; &#xC218;&#xC6A9; &#xCCB4;&#xB97C; &#xD1B5;&#xD574; &#xD65C;&#xC131;&#xD654; &#xB420;. &#xB458;&#xC9F8;, CD4(+) T &#xC138;&#xD3EC; &#xBD84;&#xD654; 3-4 &#xC77C; &#xC18C;&#xC694; &#xB418;&#xB294; &#xC0C1;&#xB300;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xB290;&#xB9B0; &#xACFC;&#xC815; &#xC774;&#xB2E4;. &#xADF8; &#xACB0;&#xACFC;, &#xC138;&#xD3EC;&#xB294; &#xAE09;&#xC18D; &#xD558; &#xAC8C; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; &#xC2DC;&#xC57C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD0C8;&#xCD9C;&#xB85C;&#xB294; &#xAC1C;&#xBCC4; &#xC140; &#xD65C;&#xC131;&#xD654;&#xC640; &#xBD84;&#xD654; &#xACFC;&#xC815; &#xC911; &#xC7A5;&#xAE30; &#xB3D9;&#xC801; &#xBAA8;&#xB2C8;&#xD130;&#xB9C1; &#xB3C4;&#xC804; &#xC774;&#xB2E4;. &#xC5EC;&#xAE30; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xC81C;&#xC2DC; &#xD558; &#xACE0; &#xC138;&#xD3EC; &#xD65C;&#xC131;&#xD654;&#xC640; &#xBD84;&#xD654;&#xC758; &#xC7A5;&#xAE30;&#xC801;&#xC778; &#xBAA8;&#xB2C8;&#xD130;&#xB9C1;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC218; &#xC788;&#xB3C4;&#xB85D; &#xCEA1;&#xCC98; &#xBC0F; &#xCD5C;&#xC18C;&#xD55C;&#xC758; &#xC12D; &#xB3D9;&#xC73C;&#xB85C; &#xAE30;&#xBCF8; T &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; &#xC131;&#xC7A5; &#xC218; &#xC788;&#xB294; &#xD50C;&#xB7AB;&#xD3FC;&#xC758; &#xD2B9;&#xC131;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; PDMS &#xAE30;&#xBC18; &#xBC30;&#xC5F4; &#xD3EC;&#xD568; &#xB41C; &#xC218;&#xCC9C; &#xAC1C;&#xC758; &#xAE4A;&#xC740; microwells &#xAE30;&#xBCF8; CD4(+) T &#xC138;&#xD3EC;&#xB294; &#xAC07;&#xD600; &#xACE0; &#xD56D; &#xC6D0; &#xCF54;&#xD305; microbeads&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xD65C;&#xC131;&#xD654;&#xC640; &#xD568;&#xAED8; &#xD45C;&#xC900; &#xC138;&#xD3EC; &#xBC30;&#xC591; &#xBC30;&#xC9C0;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294;&#xC774; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C; &#xB77C;&#xC774;&#xBE0C; &#xC140; 72 h&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xAC1C;&#xBCC4; T &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; &#xC601;&#xC0C1;, &#xC8FD;&#xC74C;&#xC758; &#xC2DC;&#xAC04;&#xACFC; &#xC138;&#xD3EC; &#xC99D;&#xC2DD;&#xC5D0; &#xC815;&#xB7C9;&#xC801; &#xB370;&#xC774;&#xD130;&#xB97C; &#xC81C;&#xACF5; &#xD558; &#xACE0; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB610;&#xD55C;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC9C0;&#xC18D;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xD615;&#xAD11; &#xAE30;&#xC790; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xB610;&#xB294; &#xC138;&#xD3EC; &#xD45C;&#xBA74; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xB193;&#xC5EC;&#xC788;&#xB294;&#xC9C0; &#xB808;&#xC774;&#xBE14;&#xC774; &#xC9C0;&#xC815; &#xB41C; &#xD56D; &#xCCB4;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xD45C;&#xD604; &#xD558;&#xB294; &#xC720;&#xC804;&#xC790; &#xBCC0;&#xD615; &#xC0DD;&#xC950;&#xC758; &#xC138;&#xD3EC;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC138;&#xD3EC;&#xB0B4; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xC911;&#xC758; &#xADF8; &#xC138;&#xD3EC;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC720;&#xC804;&#xC790; &#xBC1C;&#xD604;&#xC758; &#xC5ED;&#xD559;&#xC744; &#xBAA8;&#xB2C8;&#xD130;&#xB9C1; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB9C8;&#xC9C0;&#xB9C9;&#xC73C;&#xB85C;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xC7A5;&#xCE58;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC885;&#xB958;&#xB97C; &#xC870;&#xC0AC; &#xD558;&#xB294; &#xB2E4;&#xB978; &#xC140; &#xAC04;&#xC758; &#xC5B4;&#xB5BB;&#xAC8C; &#xC138;&#xD3EC; &#xC0C1;&#xD638; &#xC791;&#xC6A9;&#xC744; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC5D0;&#xB294; &#xB3D9;&#xC801; &#xD504;&#xB85C;&#xC138;&#xC2A4;&#xC640; &#xAE30;&#xBCF8; T &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; &#xC720;&#xD615;&#xC774; &#xB2E4;&#xB978; &#xC778;&#xAD6C; &#xB0B4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC138;&#xD3EC; &#xC0C1;&#xD638; &#xC791;&#xC6A9; &#xC218; &#xACF5;&#xBD80; &#xB2E8;&#xC77C; &#xC138;&#xD3EC; &#xC218;&#xC900;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; &#xD50C;&#xB7AB;&#xD3FC;&#xC744; &#xC81C;&#xACF5; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xAE30;&#xBCF8; T &#xC138;&#xD3EC; &#xD65C;&#xC131;&#xD654; &#xBC0F; &#xC6A9;&#xC5B4; &#xB77C;&#xC774;&#xBE0C; &#xC140; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; microwell &#xBC30;&#xC5F4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC624;&#xB798; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xCC28;&#xBCC4;&#xD654;&#xC758; &#xC5ED;&#xD559;&#xC744; &#xBAA8;&#xB2C8;&#xD130;&#xB9C1; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

M&eacute;todos que permiten el seguimiento de c&eacute;lulas individuales con el tiempo, usando proyecci&oacute;n de imagen de c&eacute;lulas vivas, son esenciales para el estudio de los procesos celulares din&aacute;micos en poblaciones heterog&eacute;neas de la c&eacute;lula como primarias linfocitos T. Sin embargo, aplicar la microscopia de time-lapse de unicelular para estudiar la activaci&oacute;n y diferenciaci&oacute;n de estas c&eacute;lulas fue limitado debido a varias razones. Primer, primario ingenuo T c&eacute;lulas son no adherente y convertirse en altamente m&oacute;viles despu&eacute;s de la activaci&oacute;n a trav&eacute;s de su receptor de ant&iacute;geno. En segundo lugar, la diferenciaci&oacute;n de las c&eacute;lulas T CD4 es un proceso relativamente lento que toma 3-4 d&iacute;as. Como resultado, monitorizaci&oacute;n din&aacute;mica a largo plazo de las c&eacute;lulas individuales en el curso de la activaci&oacute;n y diferenciaci&oacute;n es dif&iacute;cil como c&eacute;lulas salir r&aacute;pidamente del microscopio campo de visi&oacute;n. Aqu&iacute; presentamos y caracterizar una plataforma que permite la captura y el crecimiento de los linfocitos de T primarios con m&iacute;nima perturbaci&oacute;n, lo que permite el monitoreo a largo plazo de la diferenciaci&oacute;n y activaci&oacute;n de la c&eacute;lula. Utilizamos placas est&aacute;ndar celular combinadas con matrices PDMS base que contiene miles de micropocillos profundos en el que las c&eacute;lulas T CD4 primarias son atrapadas y activadas por microesferas recubiertas de ant&iacute;genos. Demostramos que este sistema permite c&eacute;lulas vivas im&aacute;genes de c&eacute;lulas T para hasta 72 h, proporcionando datos cuantitativos sobre la proliferaci&oacute;n celular y los tiempos de la muerte. Adem&aacute;s, supervisamos continuamente din&aacute;mica de expresi&oacute;n g&eacute;nica en las c&eacute;lulas, ya sea prote&iacute;nas intracelulares con c&eacute;lulas de ratones transg&eacute;nicos que expresan prote&iacute;nas fluorescentes reportero, o prote&iacute;nas de la superficie de la c&eacute;lula utilizando anticuerpos etiquetados fluorescencia. Por &uacute;ltimo, os mostramos c&oacute;mo intercelulares interacciones entre c&eacute;lulas diferentes tipos pueden ser investigados utilizando nuestro dispositivo. Este sistema ofrece una nueva plataforma en la que procesos din&aacute;micos e interacciones intercelulares dentro de poblaciones heterog&eacute;neas de las c&eacute;lulas T primarias pueden estudiarse a nivel unicelular.

Seguimiento de la din&aacute;mica de activaci&oacute;n de la c&eacute;lula de T primaria y diferenciaci&oacute;n con largo plazo c&eacute;lulas vivas im&aacute;genes en matrices de micropocillos.

Guy Aidelberg

Department of Biochemistry and Molecular Biology,
George S. Wise Faculty of Life Sciences,
Department of Biochemistry and Molecular Biology, George S. Wise Faculty of Life Sciences

Tel Aviv University

A Microfluidic Device for Studying Multiple Distinct Strains

Guy Aidelberg

.css-o250i3{font-size:18px;font-family:Open Sans,sans-serif;line-height:21.6px;}Department of Biochemistry and Molecular Biology,George S. Wise Faculty of Life Sciences,Department of Biochemistry and Molecular Biology, George S. Wise Faculty of Life Sciences

Tel Aviv University

A Microfluidic Device for Studying Multiple Distinct Strains

Department of Biochemistry and Molecular Biology,
George S. Wise Faculty of Life Sciences,
Department of Biochemistry and Molecular Biology, George S. Wise Faculty of Life Sciences