Name: mechanical stimulation of stem cells using cyclic uniaxial strain
Uploaded: 2007-07-29T00:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Mechanical Stimulation of Stem Cells Using Cyclic Uniaxial Strain at JoVE.com

Dag 0 - Sterilisatie voor de dag van het experiment <ol><li> Zet materialen in plastic kuip en steriliseren met alcohol 70% gedurende 2 uur: <ul><li> Kamers </li><li> Deksels </li><li> Frames (alle 3 stuks) </li><li> Schroeven </li><li> Rubberen dichtingen </li><li> Pincet </li><li> Schaar </li><li> Hex sleutels </li></ul></li><li> Schone membranen met Aquet zeep en gedestilleerd water. </li><li> Ultrasone trillingen membranen in 70% alcohol gedurende 10 minuten. </li><li> Plaats de schone membranen in plastic vierkan...

<ol>
	<li>Banes, A. J., Gilbert, J., Taylor, D., Monbureau, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+vacuum-operated+stress-providing+instrument+that+applies+static+or+variable+duration+cyclic+tension+or+compression+to+cells+in+vitro.">A new vacuum-operated stress-providing instrument that applies static or variable duration cyclic tension or compression to cells in vitro.</a> J Cell Sci. 75, 35-42 (1985).</li><li>Park, J. S., Chu, J. S., Cheng, C., Chen, F., Chen, D., Li, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+effects+of+equiaxial+and+uniaxial+strain+on+mesenchymal+stem+cells.">Differential effects of equiaxial and uniaxial strain on mesenchymal stem cells.</a> Biotechnol. Bioeng. 88, 359-368 (2004).</li><li>Kurpinski, K., Chu, J., Hashi, C., Li, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anisotropic+mechanosensing+by+mesenchymal+stem+cells.">Anisotropic mechanosensing by mesenchymal stem cells.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 103, 16095-16100 (2006).</li></ol>

Banes et al.. eerst gemeld van het gebruik van een systeem voor mechanische stimulatie van de cellen in vitro met behulp van een flexibele elastomeer substraat om mechanische kracht te leveren aan cellen 1. Sinds die tijd zijn er veel variaties op dit ontwerp is bedacht en benut. Verschillende mechanische stretch-systemen zijn commercieel verkrijgbaar onder de naam &quot;Flexercell&quot; (Flexcell International Corp), terwijl sommige laboratoria gebruiken custom-built-apparaten. In deze video protocol hebben we beschreven de setu...

Opmerkingen over media: Deze eenassige stretch experimenten zijn vatbaar voor besmetting als gevolg van de complexiteit van de bioreactor setup. Om dit tegen te gaan, hebben we geprobeerd diverse combinaties van antibiotica en antischimmelmiddelen. De 1% fungizone meestal niet nodig, samen met een combinatie van antibiotica. Of gebruik maken van een Pen / Strep combinatie, of een combinatie van Kanamycine en Gentamicine (maar probeer niet met behulp van een combinatie / cocktail van drie of meer antibiotica samen als het kan leiden tot resistente mutant bacteriën, en kan ook schadelijk zijn voor de cellen) .

mechanical stimulation of stem cells using cyclic uniaxial strain

De rol van mechanische krachten in de ontwikkeling en het onderhoud van de biologische weefsels is goed gedocumenteerd, waaronder een aantal mechanisch geregeld fenomenen zoals botremodellering, spierhypertrofie, en de gladde spiercellen plasticiteit. Echter, de betrokken diensten zijn vaak zeer complex en moeilijk te controleren en in vivo controle. Om beter de effecten van mechanische krachten op cellen, hebben we een in-vitro-methode voor het toepassen van uniaxiale cyclische rek het aanhangend cellen gekweekt op elastische membranen. Deze methode maakt gebruik van een speciaal ontworpen bioreactor met een gemotoriseerde cam-rotor systeem om de gewenste kracht toe te passen. Hier presenteren wij een stap-voor-stap video-protocol laten zien hoe je de verschillende onderdelen van elke &quot;stretch kamer&quot;, met inbegrip van, in dit geval, een siliconen membraan met micropatterned topografie te oriënteren de cellen met de richting van de stam te monteren. We beschrijven ook de procedures voor het steriliseren van de kamers, zaaien cellen op het membraan, latching de kamer in de bioreactor, en het aanpassen van de mechanische parameters (dat wil zeggen de omvang en snelheid van stam). De procedures beschreven in dit protocol zijn specifiek voor het zaaien humane mesenchymale stamcellen op siliconen membranen met 10 micrometer brede kanalen gericht parallel aan de richting van de stam. Echter, de methodes en materialen die in dit systeem zijn flexibel genoeg om een ​​aantal variaties op dit thema biedt plaats aan: reksnelheid, omvang, duur, celtype, membraan topografie, membraan-coating, enz. allemaal worden afgestemd op de gewenste toepassing of resultaat. Dit is een robuuste methode voor het onderzoeken van de effecten van uniaxiale trekspanning toegepast op cellen in vitro.

Watch this Scientific Journal Video about Mechanical Stimulation of Stem Cells Using Cyclic Uniaxial Strain at JoVE.com

Mechanical Stimulation of Stem Cells Using Cyclic Uniaxial Strain

Het is algemeen bekend dat mechanische krachten in het lichaam kan cel differentiatie en proliferatie beïnvloeden. Hier presenteren wij een video-protocol demonstreren het gebruik van een custom-built bioreactor voor het leveren van uniaxiale cyclische rek aan cellen gekweekt op flexibele substraten micropatterned steel.

Mechanische stimulatie van stamcellen Met behulp van Cyclische uniaxiale Strain

The role of mechanical forces in the development and maintenance of biological tissues is well documented, including several mechanically regulated ...

Research

JoVE Journal

Biology

Derivation of Hematopoietic Stem Cells from Murine Embryonic Stem Cells

Afleiding van hematopoietische stamcellen van muriene embryonale stamcellen

A stem cell is defined as a cell with the capacity to both self-renew and generate multiple differentiated progeny.  Embryonic stem cells (ESC) are ...

Patterning of Embryonic Stem Cells Using the Bio Flip Chip

Patroonvorming van embryonale stamcellen Met behulp van de Bio Flip Chip

Cell-cell interactions consisting of diffusible signaling and cell-cell contact (juxtacrine signaling) are important in numerous biological processes such ...

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

Live-cel respons op mechanische stimulatie onderzocht door Integrated Optical en Atomic Force Microscopy

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 ...

Analysis of Pluripotent Stem Cells by using Cryosections of Embryoid Bodies

Analyse van de pluripotente stamcellen door gebruik te maken van vriescoupes Embryoid Bodies

Embryonic stem (ES) cells are pluripotent cells derived from the inner cell mass of blastocyst-stage early mammalian embryos 1. A crucial stage in the ...

Quantifying the Frequency of Tumor-propagating Cells Using Limiting Dilution Cell Transplantation in Syngeneic Zebrafish

Het kwantificeren van de Frequentie van Tumor voortplantende cellen met behulp van beperkte verdunning Cell Transplantation in syngene zebravis

Self-renewing cancer cells are the only cell types within a tumor that have an unlimited ability to promote tumor growth, and are thus known as ...

Micro-Mechanical Characterization of Lung Tissue Using Atomic Force Microscopy

Micro-mechanische karakterisatie van Lung weefsel met behulp van Atomic Force Microscopy

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

Biophysical Assays to Probe the Mechanical Properties of the Interphase Cell Nucleus: Substrate Strain Application and Microneedle Manipulation

Biofysische Testen om de mechanische eigenschappen van de interfase celkern Probe: Basismateriaal Strain Toepassing en micronaaldjes Manipulatie

In most eukaryotic cells, the nucleus is the largest organelle and is typically 2 to 10 times stiffer than the surrounding cytoskeleton; consequently, the ...

Reprogramming Human Somatic Cells into Induced Pluripotent Stem Cells (iPSCs) Using Retroviral Vector with GFP

Reprogramming Human Somatic Cells into Induced Pluripotent Stem Cells iPSCs Using Retroviral Vector with GFP

Herprogrammeren menselijke somatische cellen in geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPSCs) Met behulp van retrovirale vector met GFP

Human embryonic stem cells (hESCs) are pluripotent and an invaluable cellular sources for in vitro disease modeling and regenerative medicine1. It has ...

Mechanical Stimulation of Chondrocyte-agarose Hydrogels

Mechanische stimulatie van Chondrocyten-agarose Hydrogelen

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

Mechanical Stimulation-induced Calcium Wave Propagation in Cell Monolayers: The Example of Bovine Corneal Endothelial Cells

Mechanische stimulatie geïnduceerde Calcium golfvoortplanting in celmonolagen: Het voorbeeld van Bovine corneale endotheelcellen

Intercellular communication is essential for the coordination of physiological processes between cells in a variety of organs and tissues, including the ...