Name: live cell response to mechanical stimulation studied by integrated optical and atomic force microscopy
Uploaded: 2010-10-04T17:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Live Cell Response to Mechanical Stimulation Studied by Integrated Optical and Atomic Force Microscopy at JoVE.com

Vinculin-GFP הפלסמיד היה מתנה קנת יאמאדה, המכונים הלאומיים לבריאות, המכון הלאומי למחקר דנטלי Craniofacial, Bethesda, מרילנד, אקטין mRFP הפלסמיד היה מתנה מיכאל דוידסון, פלורידה סטייט, Tallahassee, פלורידה. עבודה זו נתמכה על ידי בפרס קריירה NSF # 0747334 ו - AHA-National SDG # 0835205N כדי אנדריאה קנה הנשימה.

1. סקירה כללית של מערכת מיקרוסקופ משולב המערכת מיקרוסקופ המשמש במחקרים אלה תוארה בפירוט 1. בקצרה, הפוכה אולימפוס IX-81 מיקרוסקופ עם TIRF מצורף (אולימפוס, מרכז עמק, PA) בשילוב עם CSU-22 Yokogawa ראש סריקה (Yokogawa החשמל Inc, יפן). BioScope SZ מיקרוסקופ ...

<ol>
	<li>Trache, A., Lim, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrated+microscopy+for+real-time+imaging+of+mechanotransduction+studies+in+live+cells.">Integrated microscopy for real-time imaging of mechanotransduction studies in live cells.</a> J Biomed Opt. 14, 034024-03 (2009).</li><li>Trache, A., Meininger, G. A., Coico, R., Kowalik, T., Quarles, J. M., Stevenson, B., Taylor, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atomic+Force+Microscopy.">Atomic Force Microscopy.</a> Current Protocols in Microbiology. , 2.1-2.17 (2008).</li><li>Axelrod, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+imaging+of+surface+fluorescence+with+very+high+aperture+microscope+objectives.">Selective imaging of surface fluorescence with very high aperture microscope objectives.</a> J Biomed Opt. 6, 6-13 (2001).</li><li>Trache, A., Meininger, G. A., Coico, R., Kowalik, T., Quarles, J. M., Stevenson, B., Taylor, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Total+Internal+Reflection+Fluorescence+Microscopy.">Total Internal Reflection Fluorescence Microscopy.</a> Current Protocols in Microbiology. , 2.1-2.22 (2008).</li><li>Inoue, S., Inoue, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct-view+high-speed+confocal+scanner:+the+CSU-10.">Direct-view high-speed confocal scanner: the CSU-10.</a> Methods Cell Biol. 70, 87-127 (2002).</li><li>Binnig, G., Quate, C. F., Gerber, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atomic+force+microscope.">Atomic force microscope.</a> Phys Rev Lett. 56, 930-933 (1986).</li><li>Stamenovi&#263;, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cytoskeletal+mechanics+in+airway+smooth+muscle+cells.">Cytoskeletal mechanics in airway smooth muscle cells.</a> Respir Physiol Neurobiol. 163, 25-32 (2008).</li><li>Gunst, S. J., Tang, D. D., Opazo Saez, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cytoskeletal+remodeling+of+the+airway+smooth+muscle+cell:+a+mechanism+for+adaptation+to+mechanical+forces+in+the+lung.">Cytoskeletal remodeling of the airway smooth muscle cell: a mechanism for adaptation to mechanical forces in the lung.</a> Respir Physiol Neurobiol. 137, 151-168 (2003).</li><li>Worth, N. F., Rolfe, B. E., Song, J., Campbell, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vascular+smooth+muscle+cell+phenotypic+modulation+in+culture+is+associated+with+reorganization+of+contractile+and+cytoskeletal+proteins.">Vascular smooth muscle cell phenotypic modulation in culture is associated with reorganization of contractile and cytoskeletal proteins.</a> Cell Motility and the Cytoskeleton. 49, 130-145 (2001).</li><li>Romer, H. R., Birukov, K. G., Garcia, J. G. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Focal+Adhesions:+paradigm+for+a+signaling+nexus.">Focal Adhesions: paradigm for a signaling nexus.</a> Circulation Research. 98, 606-616 (2006).</li><li>Opazo Saez, A., Zhang, W., Wu, Y., Turner, C. E., Tang, D. D., Gunst, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tension+development+during+contractile+stimulation+of+smooth+muscle+requires+recruitment+of+paxillin+and+vinculin+to+the+membrane.">Tension development during contractile stimulation of smooth muscle requires recruitment of paxillin and vinculin to the membrane.</a> Am J Physiol Cell Physiol. 286, C433-C447 (2004).</li><li>Alenghat, F. J., Ingber, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanotransduction:+all+signals+point+to+cytoskeleton,+matrix+and+integrins.">Mechanotransduction: all signals point to cytoskeleton, matrix and integrins.</a> Sciences STKE. 119, pe6-pe6 (2002).</li><li>Zamir, E., Geiger, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+complexity+and+dynamics+of+cell-matrix+adhesions.">Molecular complexity and dynamics of cell-matrix adhesions.</a> J Cell Sci. 114, 3583-3590 (2001).</li><li>Geiger, B., Bershdsky, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assembly+and+mechanosensory+function+of+focal+contacts.">Assembly and mechanosensory function of focal contacts.</a> Curr Opin Cell Biol. 13, 584-592 (2001).</li><li>Sastry, S. K., Burridge, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Focal+Adhesions:+a+nexus+for+intracellular+signaling+and+cytoskeletal+dynamics.">Focal Adhesions: a nexus for intracellular signaling and cytoskeletal dynamics.</a> Exp Cell Res. 261, 25-36 (2000).</li><li>Orr, A. W., Helmke, B. P., Blackman, B. R., Schwartz, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+mechanotransduction.">Mechanisms of mechanotransduction.</a> Dev Cell. 10, 11-20 (2006).</li></ol>

הידבקויות cytoskeleton 7-10 ו 11-16 הם מבנים מוקד דינמי להרכיב, להתפזר להתהפך כמו תאים נודדים או להגיב בכוח מכני 17. יש להם פונקציות משמעותי בוויסות גדילת התאים, הישרדות, ועל ביטוי גנים. ידיעת התפלגות הספציפיים שלהם ואת הדינמיקה מספקת הבנה טובה יותר של האופן שב?...

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>AFM tip</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Novascan Technologies</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>2 micron Borosilicate bead, 0.01N/m, Biotin Surface</td>
</tr>
<tr>
<td>avidin</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma Aldrich</td>
<td>A9275</td>
<td>1mg/mL in DPBS</td>
</tr>
<tr>
<td>Fibronectin</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma Aldrich</td>
<td>F4759</td>
<td>1 mg/mL</td>
</tr>
<tr>
<td>DPBS</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Invitrogen</td>
<td>21600-051</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Amaxa transfection kit for Smooth Muscle Cells</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Lonza</td>
<td>VPI-1004</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Mattek glass bottom dishes</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>MatTek Corporation</td>
<td>P60G-1.5-30-F</td>
<td>Sterile 60mm Falcon dishes with glass bottom coverslip no. 1.5</td>
</tr>		</tbody>
		</table>
		</div>

live cell response to mechanical stimulation studied by integrated optical and atomic force microscopy

כדי להבין את המנגנון שבאמצעותו תאים חיים במובן כוחות מכניים, וכיצד הם מגיבים להסתגל לסביבה שלהם, טכנולוגיה חדשה מסוגלת לחקור התנהגות תאים ברמה המשנה הסלולר עם רזולוציה במרחב ובזמן גבוהה פותחה. לפיכך, מיקרוסקופ כוח אטומי (AFM) היתה משולבת עם מיקרוסקופיה סך פנימית הקרינה (TIRF) השתקפות מהיר ספינינג דיסק (FSD) מיקרוסקופיה confocal. המערכת המשולבת הוא החלים רחב על פני מגוון רחב של מחקרים דינמי מולקולריים בתאים חיים כל חסיד, המאפשר הדמיה אופטית ישיר של תגובות התא לגירוי מכני בזמן אמת. התארגנות משמעותית של סיבי אקטין ו הידבקויות מוקד הוצגה עקב גירוי מכני מקומי על פני התא apical כי Induced שינויים לתוך המבנה התאי בגוף התא. אלו טכניקות חדשניות יספק מידע חדש להבנת השינוי המבני תא חי ואת הדינמיקה בתגובה לכוח מכני. פרוטוקול מפורט נתונים לקבוע כי נציג תא חי להראות בתגובה לגירוי מכני מוצגים.

Watch this Scientific Journal Video about Live Cell Response to Mechanical Stimulation Studied by Integrated Optical and Atomic Force Microscopy at JoVE.com

Live Cell Response to Mechanical Stimulation Studied by Integrated Optical and Atomic Force Microscopy

מאמר זה נועד להדריך את הקורא בפעולה של כוח אטומי משולב אופטי מיקרוסקופ הדמיה לגירוי מכני של תאים חיים בתרבות. פרוטוקול צעד אחר צעד מוצג. נתונים נציג קבוצה שמראה תא חי בתגובה לגירוי מכני מוצג.

תגובת תא חי כדי גירוי מכני שנלמדה על ידי מיקרוסקופית כוח משולב אופטי אטומית

To understand the mechanism by which living cells sense mechanical forces, and how they respond and adapt to their environment, a new technology able to ...

Research

JoVE Journal

Biology

Phase Contrast and Differential Interference Contrast (DIC) Microscopy

Phase Contrast and Differential Interference Contrast DIC Microscopy

שלב ניגודיות הפרעות דיפרנציאלי ניגודיות (DIC) מיקרוסקופית

Phase-contrast microscopy is often used to produce contrast for transparent, non light-absorbing, biological specimens. The technique was discovered by ...

Presynaptically Silent Synapses Studied with Light Microscopy

סינפסות שקט Presynaptically למד עם מיקרוסקופ אור

Synaptic plasticity likely underlies the nervous system's ability to learn and remember and may also represent an adaptability that prevents otherwise ...

Micro-Mechanical Characterization of Lung Tissue Using Atomic Force Microscopy

מיקרו מכונות אפיון רקמת הריאה באמצעות מיקרוסקופ כוח אטומי

Matrix stiffness strongly influences growth, differentiation and function of adherent cells1-3.  On the macro scale the stiffness of tissues and organs ...

Mechanical Stimulation of Chondrocyte-agarose Hydrogels

גירוי מכאני של הידרוג Chondrocyte-agarose

Articular cartilage suffers from a limited repair capacity when damaged by mechanical insult or degraded by disease, such as osteoarthritis. To remedy ...

Sample Preparation for Single Virion Atomic Force Microscopy and Super-resolution Fluorescence Imaging

הכנה לדוגמה למיקרוסקופיה של כוח אטומי של Virion יחיד והדמיית פלואורסצנטיות ברזולוציה גבוהה במיוחד

Immobilization of virions to glass surfaces is a critical step in single virion imaging. Here we present a technique&#160;adopted from single molecule ...

In Vivo 4-Dimensional Tracking of Hematopoietic Stem and Progenitor Cells in Adult Mouse Calvarial Bone Marrow

In Vivo 4-Dimensional Tracking of Hematopoietic Stem and Progenitor Cells in Adult Mouse Calvarial Bone Marrow

במעקב 4 ממדי Vivo של תאי גזע ואבות היווצרות דם במבוגרי עכבר calvarial מח עצם

Through a delicate balance between quiescence and proliferation, self renewal and production of differentiated progeny, hematopoietic stem cells (HSCs) ...

Measuring the Stiffness of Ex Vivo Mouse Aortas Using Atomic Force Microscopy

Measuring the Stiffness of Ex Vivo Mouse Aortas Using Atomic Force Microscopy

מדידת הקשיחות של<em&gt; Ex Vivo</em&gt; עכבר Aortas באמצעות מיקרוסקופ כוח אטומי

Arterial stiffening is a significant risk factor and biomarker for cardiovascular disease and a hallmark of aging. Atomic force microscopy (AFM) is a ...

Analyzing Cell Surface Adhesion Remodeling in Response to Mechanical Tension Using Magnetic Beads

ניתוח Cell Surface שיפוץ הדבקה בתגובה מתח מכני באמצעות חרוזים מגנטיים

Mechanosensitive cell surface adhesion complexes allow cells to sense the mechanical properties of their surroundings. Recent studies have identified both ...

Glucose Uptake Measurement and Response to Insulin Stimulation in In Vitro Cultured Human Primary Myotubes

Glucose Uptake Measurement and Response to Insulin Stimulation in In Vitro Cultured Human Primary Myotubes

גלוקוז ספיגה מדידה ותגובה גירוי אינסולין ב<em&gt; במבחנה</em&gt; מיוטובים ראשוניים אדם מתורבת

Skeletal muscle is the largest glucose deposit in mammals and largely contributes to glucose homeostasis. Assessment of insulin sensitivity of muscle ...

Assessment of Dictyostelium discoideum Response to Acute Mechanical Stimulation

Assessment of Dictyostelium discoideum Response to Acute Mechanical Stimulation

הערכה של Dictyostelium discoideum בתגובה חריפה גירוי מכני

Chemotaxis, or migration up a gradient of a chemoattractant, is the best understood mode of directed migration. Studies using social amoeba Dictyostelium ...