Name: electric field-controlled directed migration of neural progenitor cells in 2d and 3d environments
Uploaded: 2012-02-16T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Electric Field-controlled Directed Migration of Neural Progenitor Cells in 2D and 3D Environments at JoVE.com

Dit werk werd ondersteund door de Royal Society URF subsidie ​​UF051616, Verenigd Koninkrijk en de European Research Council StG subsidie ​​243.261 tot BS. Het werk in MZ lab wordt ook ondersteund door een Californische Instituut voor Regeneratieve Geneeskunde subsidie ​​RB1-01417.

1. Neurale voorlopercellen celisolatie <ol><li> Ontleden hele hersenen van E14-16 muizen en plaats in de koude DMEM/F12 basale medium. Verwijder alle hersenvliezen op grond van een anatomische microscoop en de overdracht hersenen in een 35 mm petrischaal. </li><li> Gebruik fijne tang om mechanisch hersenen distantiëren in het weefsel fragmenten en overbrengen naar een 15 ml buis en centrifugeer monsters bij 800 rpm gedurende 3 minuten om vuil te verwijderen. </li><li> Voeg DMEM/F12 met bFGF en EGF en fijnstampen met ...

<ol>
	<li>Huttenlocher, A., Horwitz, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wound+healing+with+electric+potential.">Wound healing with electric potential.</a> N. Engl. J. Med. 356, 303-303 (2007).</li><li>McCaig, C. D., Rajnicek, A. M., Song, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlling+cell+behavior+electrically:+current+views+and+future+potential.">Controlling cell behavior electrically: current views and future potential.</a> Physiol. Rev. 85, 943-943 (2005).</li><li>Borgens, R. B., Jaffe, L. F., Cohen, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large+and+persistent+electrical+currents+enter+the+transected+lamprey+spinal+cord.">Large and persistent electrical currents enter the transected lamprey spinal cord.</a> PNAS. 77, 1209-1209 (1980).</li><li>Shapiro, S., Borgens, R., Pascuzzi, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oscillating+field+stimulation+for+complete+spinal+cord+injury+in+humans:+a+phase+1+trial.">Oscillating field stimulation for complete spinal cord injury in humans: a phase 1 trial.</a> J. Neurosurg. Spine. 2, 3-3 (2005).</li><li>Zhao, M., Song, B., Pu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+signals+control+wound+healing+through+phosphatidylinositol-3-OH+kinase-gamma+and+PTEN.">Electrical signals control wound healing through phosphatidylinositol-3-OH kinase-gamma and PTEN.</a> Nature. 442, 457-457 (2006).</li><li>Yao, L., Shanley, L., McCaig, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small+applied+electric+fields+guide+migration+of+hippocampal+neurons.">Small applied electric fields guide migration of hippocampal neurons.</a> J. Cell. Physiol. 216, 527-527 (2008).</li><li>Li, L., El-Hayek, Y. H., Liu, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct-current+electrical+field+guides+neuronal+stem&#47;progenitor+cell+migration.">Direct-current electrical field guides neuronal stem&#47;progenitor cell migration.</a> Stem Cells. 26, 2193-2193 (2008).</li><li>Meng, X., Arocena, M., Penninger, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PI3K+mediated+electrotaxis+of+embryonic+and+adult+neural+progenitor+cells+in+the+presence+of+growth+factors.">PI3K mediated electrotaxis of embryonic and adult neural progenitor cells in the presence of growth factors.</a> Exp. Neurol. 227, 210-210 (2011).</li><li>Bonnici, B., Kapfhammer, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bone+marrow+stromal+cells+promote+neurite+extension+in+organotypic+spinal+cord+slice:+significance+for+cell+transplantation+therapy.">Bone marrow stromal cells promote neurite extension in organotypic spinal cord slice: significance for cell transplantation therapy.</a> Neurorehabil. Neural Repair. 22, 447-447 (2008).</li><li>Shichinohe, H., Kuroda, S., Tsuji, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bone+marrow+stromal+cells+promote+neurite+extension+in+organotypic+spinal+cord+slice:+significance+for+cell+transplantation+therapy.">Bone marrow stromal cells promote neurite extension in organotypic spinal cord slice: significance for cell transplantation therapy.</a> Neurorehabil. Neural Repair. 22, 447-447 (2008).</li><li>Song, B., Gu, Y., Pu, j. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+direct+current+electric+fields+to+cells+and+tissues+in+vitro+and+modulation+of+wound+electric+field+in+vivo.">Application of direct current electric fields to cells and tissues in vitro and modulation of wound electric field in vivo.</a> Nature Protocol. 2, 1479-1479 (2007).</li></ol>

De protocollen die we gebruiken zijn gebaseerd op eerdere studies 5,11. Met behulp van deze methoden, stabiele cultuur en elektrische huidige omstandigheden kan worden gehandhaafd, terwijl het aanbrengen van een EF via agar bruggen, Steinberg&#39;s oplossing en Ag / AgCl elektroden, om cellen of schijfjes gekweekt in speciaal ontworpen electrotactic kamers van gestandaardiseerde en nauwkeurige afmetingen. De diepte van kamers kan worden aangepast aan geschikt voor verschillende diktes monster 11 en...

<table border="1"><tbody><tr><td> Naam van het serum </td><td> Vennootschap </td><td> Catalogusnummer </td><td> Reacties </td></tr><tr><td> FGF-basic Recombinant Human </td><td> Invitrogen </td><td> PHG0026 </td><td> 20 ng / mL </td></tr><tr><td> EFG Recombinant Human </td><td> Invitrogen </td><td> PHG0311 </td><td> 20 ng / mL </td></tr><tr><td> N2-Supplement (100X) vloeibare </td><td> Invitrogen </td><td> 02048 </td><td></td></tr><tr><td> DMEM/F12 medium (hoog glucose) </td><td> Invitrogen </td><td> 31330-095 </td><td></td></tr><tr><td> Poly-D-lysine </td><td> Millipore </td><td> A-003-E </td><td></td></tr><tr><td> Natuurlijke muis Laminine </td><td> Invitrogen </td><td> 23017-015 </td><td></td></tr><tr><td> Groeifactor verminderd basaal membraan Matrix (Matrigel) </td><td> BD Biosciences </td&gt; <td> 354230 </td><td></td></tr><tr><td> HEPES buffer </td><td> Gibco </td><td> 15630 </td><td></td></tr><tr><td> McIlwain weefsel chopper </td><td> De Mickle Laboratory Engineering Co Ltd </td><td> TC752-PD </td><td></td></tr><tr><td> Dow Corning hoogvacuüm siliconenvet </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> Z273554 </td><td></td></tr></tbody></table>

electric field-controlled directed migration of neural progenitor cells in 2d and 3d environments

Endogene elektrische velden (EFS) komen van nature voor in vivo en spelen een cruciale rol tijdens het weefsel / orgaan ontwikkeling en regeneratie, waaronder die van het centrale zenuwstelsel 1,2. Deze endogene EF worden gegenereerd door cellulaire regulatie van ionentransport combinatie met de electrische weerstand van cellen en weefsel. Er werd gemeld dat de toegepaste EF behandeling kan functioneel herstel van ruggenmergletsels bij dieren en mensen 3,4 bevorderen. In het bijzonder heeft EF gerichte celmigratie aangetoond in een grote verscheidenheid aan celtypen 5,6, zoals neurale progenitorcellen (NPC) 7,8. De toepassing van gelijkstroom (DC) EF is niet een algemeen beschikbare techniek in de meeste laboratoria. We hebben beschreven gedetailleerde protocollen voor de toepassing van DC EF naar cel-en weefselculturen eerder 5,11. Hier presenteren we een video-demonstratie van standaard methoden op basis van een berekende veldsterkte op te zetten 2D eend 3D-omgevingen voor de NPC&#39;s, en cellulaire reacties onderzoeken EF stimulatie, zowel in single cell groeiomstandigheden in 2D, en de organotypische ruggenmerg slice in 3D. De spinale cordslice is een ideale ontvanger weefsel voor het bestuderen van NPC ex vivo gedrag, post-transplantatie, omdat de cytoarchitectonic weefsel organisatie is goed bewaard gebleven binnen deze culturen 9,10. Daarnaast biedt deze ex vivo model maakt het ook mogelijk procedures die niet technisch mogelijk is om cellen te volgen in vivo met behulp van time-lapse opname op de enkele cel niveau. Het is kritisch essentieel cel gedrag evalueren niet alleen een 2D milieu, maar ook in 3D organotypische aandoening die nabootst de in vivo omgeving. Dit systeem zal in hoge resolutie imaging met dekking van glas-gerechten op basis van in weefsel of orgaan cultuur met 3D-tracking van de cel migratie in vitro en ex vivo en kan een tussenstap alvorens op in vivo paradigma&#39;s.

Watch this Scientific Journal Video about Electric Field-controlled Directed Migration of Neural Progenitor Cells in 2D and 3D Environments at JoVE.com

Electric Field-controlled Directed Migration of Neural Progenitor Cells in 2D and 3D Environments

Dit protocol laat zien methoden die worden gebruikt om 2D-en 3D-omgevingen tot stand in de speciaal ontworpen electrotactic kabinet, kan volgen cellen<em&gt; In vivo / ex vivo</em&gt; Met behulp van time-lapse opname op de enkele cel niveau, met het oog op galvanotaxis / electrotaxis en andere cellulaire reacties te onderzoeken om de huidige (DC) elektrische velden (EFS) te sturen.

Electric Field-gecontroleerde Directed migratie van neurale stamcellen in 2D-en 3D-omgevingen

Endogenous electric fields (EFs) occur naturally in vivo and play a critical role during tissue/organ development and regeneration, including that of the ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Adaptation of a Haptic Robot in a 3T fMRI

Aanpassing van een haptische robot in een 3T fMRI

Functional magnetic resonance imaging (fMRI) provides excellent functional brain imaging via the BOLD signal 1 with advantages including non-ionizing ...

Cultivation of Human Neural Progenitor Cells in a 3-dimensional Self-assembling Peptide Hydrogel

Teelt van menselijke neurale progenitorcellen in een 3-dimensionale Zelf-assemblage Peptide Hydrogel

The  influence of 3-dimensional (3D) scaffolds on growth, proliferation and finally  neuronal differentiation is of great interest in order to find new ...

A Toolkit to Enable Hydrocarbon Conversion in Aqueous Environments

Een toolkit voor de omzetting van koolwaterstoffen inschakelen in waterige milieus

This work puts forward a toolkit that enables the conversion of alkanes by Escherichia coli and presents a proof of principle of its applicability. The ...

Ordering Single Cells and Single Embryos in 3D Confinement: A New Device for High Content Screening

Het bestellen van enkele cellen en Single Embryo&#39;s in 3D Opsluiting: een nieuw apparaat voor High Content Screening

Biological cells are usually observed on flat (2D) surfaces. This condition is not physiological, and phenotypes and shapes are highly variable. Screening ...

Engineered 3D Silk-collagen-based Model of Polarized Neural Tissue

Engineered 3D Silk-collageen-gebaseerde model van de gepolariseerde zenuwweefsel

Despite huge efforts to decipher the anatomy, composition and function of the brain, it remains the least understood organ of the human body. To gain a ...

Electrotaxis Studies of Lung Cancer Cells using a Multichannel Dual-electric-field Microfluidic Chip

Electrotaxis Studies van longkanker-cellen met behulp van een Multichannel Dual-elektrisch veld Microfluïdische Chip

The behavior of directional cell migration under a direct current electric-field (dcEF) is referred to as electrotaxis. The significant role of ...

Improving 2D and 3D Skin In Vitro Models Using Macromolecular Crowding

Improving 2D and 3D Skin In Vitro Models Using Macromolecular Crowding

Verbetering van 2D- en 3D-Skin<em&gt; In Vitro</em&gt; Modellen Met behulp van macromoleculaire Crowding

The glycoprotein family of collagens represents the main structural proteins in the human body, and are key components of biomaterials used in modern ...

2D and 3D Matrices to Study Linear Invadosome Formation and Activity

2D en 3D matrices om Lineaire Invadosome Formatie en Activiteit te bestuderen

Cell adhesion, migration, and invasion are involved in many physiological and pathological processes. For example, during metastasis formation, tumor ...

Characterizing Cell Migration Within Three-dimensional In Vitro Wound Environments

Characterizing Cell Migration Within Three-dimensional In Vitro Wound Environments

Karakterisering van cel migratie binnen driedimensionale In Vitro wond omgevingen

Currently, most in vitro models of wound healing, such as well-established scratch assays, involve studying cell migration and wound closure on ...

Improved 3D Hydrogel Cultures of Primary Glial Cells for In Vitro Modelling of Neuroinflammation

Improved 3D Hydrogel Cultures of Primary Glial Cells for In Vitro Modelling of Neuroinflammation

Verbeterd 3D Hydrogel culturen van primaire gliacellen voor In Vitro modellering van Neuroinflammation

In the central nervous system, numerous acute injuries and neurodegenerative disorders, as well as implanted devices or biomaterials engineered to enhance ...