Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Эта рукопись описывает мягкую технику литографии на основе спроектировать единые массивы трехмерных (3D) эпителиальные ткани определенной геометрии, окруженными внеклеточного матрикса. Этот метод поддается широкое разнообразие типов клеток и экспериментальных контекстах и позволяет высокопроизводительного скрининга одинаковых повторностях.
The architecture of branched organs such as the lungs, kidneys, and mammary glands arises through the developmental process of branching morphogenesis, which is regulated by a variety of soluble and physical signals in the microenvironment. Described here is a method created to study the process of branching morphogenesis by forming engineered three-dimensional (3D) epithelial tissues of defined shape and size that are completely embedded within an extracellular matrix (ECM). This method enables the formation of arrays of identical tissues and enables the control of a variety of environmental factors, including tissue geometry, spacing, and ECM composition. This method can also be combined with widely used techniques such as traction force microscopy (TFM) to gain more information about the interactions between cells and their surrounding ECM. The protocol can be used to investigate a variety of cell and tissue processes beyond branching morphogenesis, including cancer invasion.
Развитие разветвленных эпителиальных тканей, известных как морфогенеза ветвления, регулируется клеточными происхождения, физических и экологических факторов. В молочной железе, морфогенеза ветвления представляет собой итерационный процесс, посредством которого направляется коллективная миграция клеток создает древовидную архитектуру. Первым шагом является первичное образование бутон из молочных протоков, а затем ветви инициации и удлинения 1,2. Вторжение ветвей в окружающую строму индуцируется систематическом высвобождении стероидных гормонов в период полового созревания. Новые первичные почки затем начать с концов существующих ветвей, и этот процесс продолжает создавать эпителиальный дерево 3. Хотя многие важные биохимические сигналы были идентифицированы, полное понимание клеточных биологических механизмов, которые ведут этот сложный процесс развития в настоящее время отсутствует. Кроме того, механистические исследования влияния конкретных киев трудно разобрать из эксперименты в естественных условиях, так как точные пространственно - временные возмущения и измерения часто не представляется возможным.
Трехмерные (3D) методы культивирования, такие как целые культуры органов, первичных органоидов и моделей клеточных культур, являются полезными инструментами для систематического изучения механизмов , лежащих в основе ткани морфогенеза 4-6. Они могут быть особенно полезны для определения влияния конкретных факторов по отдельности, такие , как механические силы и биохимические сигналы, на различные клеточные поведения, включая миграцию, пролиферацию и дифференцировку. 6 сконструированные модели клеточных культур, в частности, легко включить возмущение отдельных клеток и их микроокружения.
Одной из таких моделей культура использует подход на основе микротехнологий для конструирования модели молочных желез эпителиальные ткани с контролируемой 3D-структуры, которые последовательно и воспроизводимо образуют ветви, которые мигрируют в совокупности, когда индуцированное с аppropriate факторы роста. Основным преимуществом данной модели является возможность точного манипулирования и измерения воздействия физических и биохимических факторов, таких как закономерности механических напряжений, с высокой статистической достоверностью. Этот метод, вместе с компьютерного моделирования, уже используется для определения относительных вкладов физических и биохимических сигналов в руководстве нормального развития молочных эпителиальных тканей и других разветвленных эпителий 7-11. Представленные здесь подробные протокол для построения этих моделей тканей, которые могут быть легко распространены на другие типы клеток и внеклеточного матрикса (ECM), гели, и который служит в качестве потенциального инструмента для тестирования терапевтических средств.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
1. Приготовление растворов
2. Получение эластомерных Марки для 3D Micropatterning
Примечание: эластомерные штампы сделаны с PDMS.
3. Подготовка 3D эпителиальной ткани
4. Иммунофлуоресценции и анализ изображений
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Общая схема молочных желез микротехнологий эпителиальной ткани
Общая схема процедуры микроструктур с изложением экспериментальной работы потока показана на рисунке 1. Конечный результат представляет собой массив из эпителиальных ...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
The protocol described above outlines a method to produce identical epithelial tissues of pre-defined shape, enabling spatial control of the mechanical stress experienced by cells in the tissue. An elastomeric mold is used to create cavities in type I collagen that are then filled with epithelial cells and covered with an additional collagen layer such that cells are completely encapsulated in a 3D collagen matrix environment. Further culture of these tissues and treatment with growth factors to induce branching from the...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
The authors declare that they have no competing financial interests.
Эта работа была частично поддержана грантами NIH (HL118532, HL120142, CA187692), Паккарда Фонда Дэвида и Люсиль, в Камиллы и Генри Дрейфуса Foundation, и Берроуза Добро пожаловать фонда. ASP была частично поддержана на Шарлотте Элизабет Procter почетная стипендий.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Polydimethylsiloxane (PDMS) | Ellsworth Adhesives | Sylgard 184 | |
PDMS curing agent | Ellsworth Adhesives | Sylgard 184 | |
Lithographically patterned silicon master | self-made | N/A | |
Plastic weigh boat | Fisher Scientific | 08-732-115 | |
100-mm-diameter Petri dishes | BioExpress | D-2550-2 | |
Ethyl Alcohol 200 Proof | Pharmco-Aaper | 111000200 | Make a 70% EtOH (v:v) solution by mixing with dH2O |
Razor blade | American Safety Razor | 620179 | |
1:1 Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium : Ham’s F12 Nutrient Mixture (DMEM/F12) (1:1) | Hyclone | SH30023FS | |
Fetal Bovine Serum (FBS) | Atlanta Biologicals | S11150H | |
10x Hank’s balanced salt solution (HBSS) | Life Technologies | 14185-052 | |
Insulin | Sigma Aldrich | I6634-500MG | |
Gentamicin | Life Technologies | 15750-060 | |
10x Phosphate-buffered saline (PBS) | Fisher Scientific | BP399-500 | |
Sodium hydroxide (NaOH) | Sigma Aldrich | 221465-500G | |
Bovine type I collagen (non-pepsinized) | Koken | IAC-50 | |
Albumin from bovine serum (BSA) | Sigma Aldrich | A-7906 | |
Curved stainless steel tweezers | Dumont | 7 | |
35-mm-diameter tissue culture dishes | BioExpress | T-2881-6 | |
15 ml conical tubes | BioExpress | C-3394-2 | |
1.5 ml Eppendorf Safe-Lock Tube | USA Scientific | 1615-5500 | |
Circular #1 glass coverslips, 15-mm in diameter | Bellco Glass Inc. | Special order | |
0.05% 1x Trypsin-EDTA | Life Technologies | 25300-054 | |
Paraformaldehyde | VWR | 100503-916 | |
Triton X-100 | Perkin Elmer | N9300260 | Detergent |
HGF | Sigma Aldrich | H 9661 | Resuspended in dH2O at 50 mg/ml |
Rabbit anti-mouse FAK antibody | Life Technologies | AMO0672 | |
Goat anti-rabbit Alexa 488 antibody | Life Technologies | A-11034 | |
Adobe Photoshop | Adobe | N/A | Used for color-coding pixel frequency maps. |
FIJI (ImageJ) | NIH | N/A | Free image analysis software used for thresholding, registering, and overlaying images to create a pixel frequency map. The StackReg plugin was used for registering binary images. |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены