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

עבודה זו נתמכה על ידי החברה המלכותית URF מענק UF051616, בריטניה המועצה האירופית למחקר STG מענק 243,261 ל BS. עבודה ב MZ המעבדה נתמך גם על ידי המכון לרפואה של קליפורניה הרגנרציה מענק RB1-01417.

1. אבי עצבית בתא בידוד <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנתח מוחות שלמים מ-E14 16 עכברים ומכניסים בינוני DMEM/F12 קר הבסיס. הסר את כל קרום המוח מתחת למיקרוסקופ אנטומית המוח להעביר לתוך צלחת פטרי 35 מ&quot;מ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש מלקחיים עדינים כדי לנ?...

<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>

הפרוטוקולים בהם אנו משתמשים מתבססים על מחקרים קודמים 5,11. התנאים הנוכחיים באמצעות שיטות אלה, תרבות יציבה חשמלי יכול להישמר תוך יישום EF באמצעות גשרים אגר, הפתרון של שטיינברג, ו Ag / AgCl, אלקטרודות לתאי או פרוסות בתרבית תאים electrotactic אישית מעוצבת של ממדים סטנדרטיים ומ?...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם מגיב </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגי </td><td> תגובות </td></tr><tr><td> FGF-בסיסי אנושי רקומביננטי </td><td> Invitrogen </td><td> PHG0026 </td><td> 20 ng / mL </td></tr><tr><td> EGF רקומביננטי אנושי </td><td> Invitrogen </td><td> PHG0311 </td><td> 20 ng / mL </td></tr><tr><td> N2-מוסף (100x) נוזלי </td><td> Invitrogen </td><td> 02048 </td><td></td></tr><tr><td> DMEM/F12 בינוני (גלוקוז גבוהות) </td><td> Invitrogen </td><td> 31330-095 </td><td></td></tr><tr><td> פולי-D-ליזין </td><td> Millipore </td><td> A-003-E </td><td></td></tr><tr><td> טבעי העכבר Laminin </td><td> Invitrogen </td><td> 23017-015 </td><td></td></tr><tr><td> גורם הגדילה הפחית ממברנה מרתף מטריקס (Matrigel) </td><td> BD Biosciences </TD&gt; <td> 354230 </td><td></td></tr><tr><td> HEPES חיץ </td><td> Gibco </td><td> 15630 </td><td></td></tr><tr><td> McIlwain המסוק רקמות </td><td> Mickle המעבדה להנדסת Co בע&quot;מ </td><td> TC752-PD </td><td></td></tr><tr><td> Dow Corning גבוהה ואקום סיליקון גריז </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

שדות חשמליים אנדוגני (EPS) להתרחש באופן טבעי in vivo ו לשחק תפקיד קריטי במהלך התפתחות רקמות / איברים והתחדשות, כולל זה של 1,2 מערכת העצבים המרכזית. EFS אנדוגניים אלו מופקים על ידי רגולציה הסלולר התחבורה יונית בשילוב עם ההתנגדות החשמלית של תאים ורקמות. זה כבר דווח כי אפלייד EF הטיפול יכול לקדם תיקון התפקודי של פגיעות בעמוד השדרה אצל בעלי חיים ובני אדם 3,4. בפרט, EF מכוונת נדידת תאים הודגמה במגוון רחב של סוגי תאים 5,6, כולל ובתאים עצביים (NPCs) 7,8. יישום ישיר (DC) EFS הנוכחי אינו טכניקה זמין בדרך כלל ברוב המעבדות. תיארנו פרוטוקולים מפורטים עבור היישום של EFS DC ל תאים בתרביות רקמה בעבר 5,11. כאן אנו מציגים הפגנה וידאו של שיטות סטנדרטיות מבוסס על כוח שדה מחושב להקים 2Dד סביבות 3D עבור NPCs, ולחקור התגובות הסלולר לגירוי EF בצמיחה בשני תנאים בודדים תא 2 ד, ו פרוסה organotypic חוט השדרה ב-3D. Cordslice השדרה הוא רקמה הנמען האידיאלי ללימוד NPC לשעבר ב vivo התנהגויות, לאחר השתלה, כי הארגון רקמות cytoarchitectonic נשמר גם בתוך התרבויות הללו 9,10. בנוסף, מודל זה vivo לשעבר גם מאפשר הליכים כי הם לא ריאלי מבחינה טכנית לעקוב אחר תאים in vivo באמצעות זמן לשגות הקלטה ברמת תא בודד. חשוב באופן קריטי על מנת להעריך התנהגויות סלולריים בסביבה לא רק 2D, אלא גם במצב organotypic 3D אשר mimicks בסביבה vivo. מערכת זו תאפשר ברזולוציה גבוהה הדמיה באמצעות זכוכית המבוססים על מאכלים כיסוי ברקמות או איברים עם התרבות מעקב 3D של נדידת תאים אחת במבחנה לשעבר vivo והוא יכול להיות שלב ביניים לפני שעבר אל ב vivo פרדיגמות.

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

פרוטוקול זה מדגים שיטות להקים סביבות 2 ד ו 3D ב אישית מעוצבת חדרי electrotactic, אשר יכולים לעקוב אחר תאים<em&gt; In vivo / לשעבר vivo</em&gt; באמצעות זמן לשגות הקלטה ברמת תא בודד, על מנת לחקור galvanotaxis / electrotaxis ותגובות סלולריים אחרים לכוון הנוכחי (DC) שדות חשמליים (EPS).

שדה חשמלי מבוקר בימוי הגירה של ובתאים עצביות בסביבות 2 ד ו 3D

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

ההסתגלות של רובוט לתחושה ב fMRI 3T

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

טיפוח האדם ובתאים עצבית ב Hydrogel עצמית להרכבת 3 מימדי פפטיד

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

Toolkit כדי לאפשר גיור פחמימן בסביבות מימיות

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

הזמנת תאים בודדים עוברים יחיד מאסר 3D: התקן חדש עבור הקרנת תוכן גבוהה

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

דגם של רקמות עצביות מקוטב מבוסס משי-קולגן מהונדס 3D

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 מחקרים של תאי סרטן ריאות באמצעות רב-ערוצי דו-חשמלי-שדה שבב microfluidic

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

עור 2D and 3D שיפור<em&gt; במבחנה</em&gt; מודלים שימוש להצטופפות מולקולארית

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 ו 3D מטריצות לחקר Invadosome לינארי גיבוש ופעילות

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

אפיון נדידת תאים בתוך תלת מימדי במבחנה פצע סביבות

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

שיפור תרבויות הידרוג 3D של תאי גליה העיקרי עבור במבחנה דוגמנות של Neuroinflammation

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