Name: fabrication and use of microenvironment microarrays (mearrays)
Uploaded: 2012-10-11T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Fabrication and Use of MicroEnvironment microArrays MEArrays at JoVE.com

ML נתמך על ידי NIA (R00AG033176 וR01AG040081) ועל ידי מעבדת מחקר ופיתוח בימוי, ארה&quot;ב מחלקת אנרגית החוזה # DE-AC02-05CH11231.

1. הכנת מצע הדפסה ההחלטה להשתמש בשקופיות polydimethylsiloxane (PDMS)-מצופה או polyacrylamide (רש&quot;פ)-מצופות תלויה בפרמטרים החשובים של עיצוב ניסיוני. מודולוס האלסטיות של שני הפולימרים יכול להיות מכוון כדי לחקות את stiffnesses של רקמות שונות על ידי שינוי יח...

<ol>
	<li>Bissell, M. J., Labarge, 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=Context,+tissue+plasticity,+and+cancer:+are+tumor+stem+cells+also+regulated+by+the+microenvironment.">Context, tissue plasticity, and cancer: are tumor stem cells also regulated by the microenvironment.</a> Cancer Cell. 7, 17-23 (2005).</li><li>Engler, A. J., Sen, S., Sweeney, H. L., Discher, 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=Matrix+elasticity+directs+stem+cell+lineage+specification.">Matrix elasticity directs stem cell lineage specification.</a> Cell. 126, 677-689 (2006).</li><li>McBeath, R., Pirone, D. M., Nelson, C. M., Bhadriraju, K., Chen, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+shape,+cytoskeletal+tension,+and+RhoA+regulate+stem+cell+lineage+commitment.">Cell shape, cytoskeletal tension, and RhoA regulate stem cell lineage commitment.</a> Dev. Cell. 6, 483-495 (2004).</li><li>LaBarge, 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=Human+mammary+progenitor+cell+fate+decsions+are+products+of+interactions+with+combinatorial+microenvironments.">Human mammary progenitor cell fate decsions are products of interactions with combinatorial microenvironments.</a> Integrative Biology. 1, 70-79 (2009).</li><li>Kim, H. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patterning+Methods+for+Polymers+in+Cell+and+Tissue+Engineering.">Patterning Methods for Polymers in Cell and Tissue Engineering.</a> Annals of biomedical engineering. , (2012).</li><li>Boudou, T., Ohayon, J., Picart, C., Pettigrew, R. I., Tracqui, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nonlinear+elastic+properties+of+polyacrylamide+gels:+implications+for+quantification+of+cellular+forces.">Nonlinear elastic properties of polyacrylamide gels: implications for quantification of cellular forces.</a> Biorheology. 46, 191-205 (2009).</li><li>Tse, J. R., Engler, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+of+hydrogel+substrates+with+tunable+mechanical+properties.">Preparation of hydrogel substrates with tunable mechanical properties.</a> Current protocols in cell biology. Chapter 10, Unit 10 (2010).</li><li>Flaim, C. J., Chien, S., Bhatia, S. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+extracellular+matrix+microarray+for+probing+cellular+differentiation.">An extracellular matrix microarray for probing cellular differentiation.</a> Nat. Methods. 2, 119-125 (2005).</li><li>Soen, Y., Mori, A., Palmer, T. D., Brown, P. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exploring+the+regulation+of+human+neural+precursor+cell+differentiation+using+arrays+of+signaling+microenvironments.">Exploring the regulation of human neural precursor cell differentiation using arrays of signaling microenvironments.</a> Mol. Syst. Biol. 2, 37 (2006).</li></ol>

שיטת MEArray מוצגת כאן מאפשרת ניתוח פונקציונלי של תאים ואינטראקציות Microenvironment קומבינטורית 4. ניתוח MEArray משלב שימוש בטכנולוגיות בסיסיות micropatterning, ביולוגיה של תא, ורובוטי הדפסה microarray ומכשירי ניתוח הזמינים במתקנים מרובים משתמשים רבים. מסכי MEArray תואמים סוגי תאים חסידי?...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם המגיב </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגים </td><td> תגובות (אופציונלי) </td></tr><tr><td> זכוכית שקופיות 25 מ&quot;מ x 75 מ&quot;מ </td><td> VWR </td><td> 48311-600 </td><td></td></tr><tr><td> זכוכית coverslips (מס &#39;1) 24 מ&quot;מ x 50 מ&quot;מ </td><td> VWR </td><td> 48393-241 </td><td></td></tr><tr><td> מנה מכתימה (או צנצנת Coplan) </td><td> VWR </td><td> 25461-003 </td><td></td></tr><tr><td> צלחות פטרי (15 סנטימטרים) </td><td> BD פלקון </td><td> 351058 </td><td></td></tr><tr><td> NaOH (1.0N) </td><td> סיגמה אולדריץ </td><td> S2567 </td><td></td></tr><tr><td> קופים (&gt; 98% (3-Aminopropyl) triethoxysilane) </td><td> סיגמה אולדריץ </td><td> A3648 </td><td></td></tr><tr><td> Glutaraldehyde </td><td> סיגמה אולדריץ </td><td> G7651 </td><td> 50% במים </td></tr><tr><td> APS (&gt; 98% Persulfate אמוניום) </td><td> Sigma אולדריץ </td><td> A3678 </td><td> הכן 10% פתרון עובד עם DDH 2 O </td></tr><tr><td> TEMED (N, N, N &#39;, ניצבת בין Tetramethylethylenediamine) </td><td> סיגמה אולדריץ </td><td> T9281 </td><td></td></tr><tr><td> Acrylamide (40%) </td><td> סיגמה אולדריץ </td><td> A4058 </td><td></td></tr><tr><td> Bis-acrylamide (2% w / v) </td><td> BioReagents הפישר </td><td> BP1404-250 </td><td></td></tr><tr><td> 0.45 מיקרומטר מזרק ניילון מסנן 4-מ&quot;מ </td><td> Nalgene </td><td> 176-0045 </td><td></td></tr><tr><td> FITC </td><td> סיגמה אולדריץ </td><td> F4274 </td><td></td></tr><tr><td> PDMS (polydimethylsiloxane) </td><td> Dow Corning </td><td> 3097358-1004 </td><td> ערכת אלסטומר Sylgard 184 באמצעות דבקי Ellsworth </td></tr><tr><td> שקופיות 2-קאמריות </td><td> NUNC </td><td> 177380 </td><td></td></tr><tr><td> Pluronic F108 </td><td> BASF </td><td> 30089186 </td><td></td></tr><tr><td> Aquאיטום arium </td><td> Dow Corning </td><td> DAP 00688 </td><td></td></tr><tr><td> Fluormount-G </td><td> דרום יוטק </td><td> 0100-01 </td><td></td></tr><tr><td> כוסות פלסטיק חד פעמיות </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> מקלוני לשון </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> כפפות Nitrile </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> שקופיות מיקרוסקופ תיבות פלסטיק </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> הספין coater </td><td> WS-400B-6NPP/LITE </td><td> Laurell טכנולוגיות חברה </td><td></td></tr><tr><td> תנור </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> פלטה חשמלית דיגיטלית </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> צלחות 384 גם </td><td></td><td></td><td> מותג מתאים לרובוט microarray </td></tr><tr><td> רובוט הדפסת microarray </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> שלב הפוך ומיקרוסקופ פלואורסצנטי </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> אקסון microarray סורקים </td><td> התקנים מולקולריים </td><td></td><td> תצורות מרובות קיימות </td></tr></tbody></table>

fabrication and use of microenvironment microarrays (mearrays)

יחסי הגומלין בין התאים וסביבתם Microenvironment יש השלכות תפקודיות להתנהגות סלולרית. ברמת התא הבודדה, microenvironments שונה יכול לכפות בידול, הגירה, ופנוטיפים תפוצה, וגם ברמת רקמות microenvironment תהליכים מורכב כמו המורפוגנזה וtumorigenesis 1. לא רק שתא ותכולה מולקולרית של השפעת microenvironments את התאים מבפנים, אבל כך גם הגמישות 2 ו 3 גיאומטריה של הרקמה. מוגדר כסכום הכולל של תאי תאים,-ECM, ומסיסות אינטראקציות של גורמים, בנוסף למאפיינים פיסיים, microenvironment הוא מורכב. פנוטיפים של תאים בתוך רקמה באופן חלקי בשל התכולה הגנומי שלהם וחלקו בשל האינטראקציות קומבינטורית עם microenviroment. אתגר גדול הוא לקשר שילובים ספציפיים של רכיבי microenvironmental עם התנהגויות ייחודיות. אף אוזן גרון &quot;&gt; כאן, אנו מציגים את פלטפורמת המיקרו microarray (MEArray) להקרנה פונקציונלית מבוססת תאים של אינטראקציות עם microenvironments קומבינטורית 4. השיטה מאפשרת שליטה בו זמנית של ההרכב המולקולרי ומודולוס האלסטיות, ומשלבת את השימוש של microarray הזמין באופן נרחב וטכנולוגיות micropatterning. מסכי MEArray דורשים מעטים כמו 10,000 תאים לכל מערך, המאפשרים לימודים תפקודיים של תאים מסוגים נדירים כגון תאי אב מבוגרים. מגבלה של הטכנולוגיה היא שmicroenvironments רקמות שלמים לא ניתן סכם לחלוטין על MEArrays. עם זאת, השוואה של תגובות באותו סוג תא לmicroenvironments נלווה רב, למשל שילובי pairwise של חלבוני ECM המאפיינים את הרקמה נתונה, תספקנה תובנה כיצד רכיבי microenvironmental לעורר פנוטיפים תפקודיים רקמות ספציפיות. MEArrays ניתן להדפיס תוך שימוש במגוון רחב של רקומביננטי groגורמי wth, הציטוקינים וחלבונים מטוהרים ECM, והצירוף. הפלטפורמה היא מוגבלת רק על ידי הזמינות של חומרים כימיים ספציפי. MEArrays ניתן לניתוח נושן, אבל לרוב משמש לניתוחי נקודת סיום של פונקציות תאיות הניתנות למדידה בבדיקות ניאון. לדוגמה, סינתזת דנ&quot;א, אפופטוזיס, רכישה של מדינות מובחנות, או ייצור של מוצרי גן ספציפיים נמדדת בדרך כלל. בקצרה, את הזרימה הבסיסית של ניסוי MEArray היא להכין שקופיות מצופות מצע הדפסה ולהכין את צלחת ההורים של חלבונים, כי הם להיות מודפסים. אז המערכים מודפסים עם רובוט microarray, תאים מותר לצרף, לגדול בתרבות, ולאחר מכן כימי קבועים עם הגיע לנקודת סיום הניסוי. מבחני פלורסנט או colorimetric, הדמיה עם מיקרוסקופים מסורתיים או סורקי microarray, משמשים כדי לחשוף פנוטיפים מולקולריים ותאיים הנוגעים בדבר (איור 1).

Watch this Scientific Journal Video about Fabrication and Use of MicroEnvironment microArrays MEArrays at JoVE.com

Fabrication and Use of MicroEnvironment microArrays MEArrays

שיטת הקרנה פונקציונלית קומבינטורית לתובנה להשפעות של ההרכב המולקולרי של microenvironments על תפקודים תאיים מתוארת. השיטה מנצלת את הטכנולוגיות קיימות microarray מבוססים לייצר מערכים של microenvironments קומבינטורית מוגדר התומכים הידבקות תא וניתוח פונקציונלי.

ייצור ושימוש של microarrays Microenvironment (MEArrays)

The interactions between cells and their surrounding microenvironment have functional consequences for cellular behaviour. On the single cell level, ...

Research

JoVE Journal

Biology

Fabrication and Use of MicroEnvironment microArrays (MEArrays)

Bacterial Gene Expression Analysis Using Microarrays

Gene Expression חיידקית ניתוח שימוש microarrays

PDMS Device Fabrication and Surface Modification

PDMS ייצור המכשיר ושינוי פני השטח

Fabrication of the Thermoplastic Microfluidic Channels

ייצור של ערוצים Microfluidic תרמופלסטיים

In our lab, we have successfully isolated nucleic acids directly from microliter and submicroliter volumes of human blood, urine and stool using ...

Fabrication of Amperometric Electrodes

המצאה של אלקטרודות Amperometric

Carbon fiber electrodes are crucial for the detection of catecholamine release from vesicles in single cells for amperometry measurements.  Here, we ...

Fabrication of Myogenic Engineered Tissue Constructs

המצאה של Myogenic בונה רקמות מהונדסות

Despite the fact that electronic pacemakers are life-saving medical devices, their long-term performance in pediatric patients can be problematic owing to ...

Genome-wide Analysis of Aminoacylation (Charging) Levels of tRNA Using Microarrays

Genome-wide Analysis of Aminoacylation Charging Levels of tRNA Using Microarrays

הגנום כולו ניתוח (טעינה) רמות Aminoacylation של tRNA שימוש microarrays

tRNA aminoacylation, or charging, levels can rapidly change within a cell in response to the environment[1]. Changes in tRNA charging levels in both ...

DNA Microarrays: Sample Quality Control, Array Hybridization and Scanning

Microarrays DNA: בקרת איכות המדגם, הכלאת מערך סריקה ו

Microarray expression profiling of the nervous system provides a powerful approach to identifying gene activities in different stages of development, ...

Production of Tissue Microarrays, Immunohistochemistry Staining and Digitalization Within the Human Protein Atlas

הפקה של microarrays רקמות, צביעה אימונוהיסטוכימיה ו דיגיטציה בתוך אטלס החלבון האנושי

The  tissue microarray (TMA) technology provides the means for high-throughput  analysis of multiple tissues and cells. The technique is used within the ...

Glycan Profiling of Plant Cell Wall Polymers using Microarrays

Profiling glycan של פולימרי דופן תא צמח באמצעות מערכים

Plant cell walls are complex matrixes of heterogeneous glycans which play an important role in the physiology and development of plants and provide the ...

Design and Use of Multiplexed Chemostat Arrays

עיצוב ושימוש במערכי Chemostat Multiplexed

Chemostats are continuous culture systems in which cells are grown in a tightly controlled, chemically constant environment where culture density is ...