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 er støttet av NIA (R00AG033176 og R01AG040081) og ved Laboratory Regi Forskning og Utvikling, US Department of Energy kontrakt # DE-AC02-05CH11231.

1. Utskrift Substrata Forberedelse Avgjørelsen om å bruke polydimetylsiloksan (PDMS)-belagte eller polyakrylamid (PA)-belagte objektglass avhenger viktige parametere for eksperimentell design. Elastisitetsmodulen av begge polymerer kan være innstilt til å etterligne stivhetene av forskjellige vev ved å endre basen / kur forholdet PDMS, og akrylamid / bis-akrylamid-forhold av PA. PDMS kan etterligne stivere vev i området 1-10MPa (f.eks brusk, hornhinne og arterieveggene) og PA ka...

<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>

Den MEArray metoden presentert her gjør funksjonelle analyser av cellen og kombinatoriske mikromiljøet interaksjoner 4. MEArray analyse kombinerer bruk av grunnleggende micropatterning teknologier, cellebiologi og microarray utskrift roboter og analyse enheter som er tilgjengelige i mange flerbruker anlegg. MEArray skjermer er kompatible med de fleste adherente celletyper, selv serumfrie medier formuleringer kan måtte justeres i noen tilfeller å inkludere BSA eller &lt;1% serum, som kan forbedre vedlegg. ...

<table border="1"><tbody><tr><td> Navnet på reagensen </td><td> Selskapet </td><td> Katalognummer </td><td> Kommentarer (valgfritt) </td></tr><tr><td> Glassplater 25 mm x 75 mm </td><td> VWR </td><td> 48311-600 </td><td></td></tr><tr><td> Glass dekkglass (no.1) 24 mm x 50 mm </td><td> VWR </td><td> 48393-241 </td><td></td></tr><tr><td> Farging tallerken (eller Coplan jar) </td><td> VWR </td><td> 25461-003 </td><td></td></tr><tr><td> Petriskåler (15 cm) </td><td> BD Falcon </td><td> 351058 </td><td></td></tr><tr><td> NaOH (1.0N) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> S2567 </td><td></td></tr><tr><td> APES (&gt; 98% (3-Aminopropyl) trietoksysilan) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> A3648 </td><td></td></tr><tr><td> Glutaraldehyd </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> G7651 </td><td> 50% i vann </td></tr><tr><td> APS (&gt; 98% ammoniumpersulfat) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> A3678 </td><td> Forbered 10% arbeider løsning med DDH 2 O </td></tr><tr><td> TEMED (N, N, N &#39;, N&#39;-tetrametyletylendiamin) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> T9281 </td><td></td></tr><tr><td> Akrylamid (40%) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> A4058 </td><td></td></tr><tr><td> Bis-akrylamid (2% w / v) </td><td> Fisher BioReagents </td><td> BP1404-250 </td><td></td></tr><tr><td> 0,45 um sprøytefilter 4-mm nylon </td><td> Nalgene </td><td> 176-0045 </td><td></td></tr><tr><td> FITC </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> F4274 </td><td></td></tr><tr><td> PDMS (polydimethylsiloxane) </td><td> Dow Corning </td><td> 3097358-1004 </td><td> Sylgard 184 Elastomer kit via Ellsworth Lim </td></tr><tr><td> 2-kammer lysbilder </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> Aquarium tetningsmasse </td><td> Dow Corning </td><td> DAP 00688 </td><td></td></tr><tr><td> Fluormount-G </td><td> Southern Biotech </td><td> 0100-01 </td><td></td></tr><tr><td> Disponibel plast kopper </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Tongue depressors </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Nitrilhansker </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Plast objektglass bokser </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Spin coater </td><td> WS-400B-6NPP/LITE </td><td> Laurell Technologies Corporation </td><td></td></tr><tr><td> Stekeovn </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Digital kokeplate </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 384-brønners plater </td><td></td><td></td><td> En helt passende for microarray robot </td></tr><tr><td> Microarray utskrift robot </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Omvendt fase og fluorescens mikroskop </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Axon microarray skannere </td><td> Molecular Devices </td><td></td><td> Flere konfigurasjoner eksisterer </td></tr></tbody></table>

fabrication and use of microenvironment microarrays (mearrays)

Samspillet mellom cellene og deres omkringliggende mikromiljøet har funksjonelle konsekvenser for mobilnettet atferd. På enkelt celle nivå, kan distinkte microenvironments pålegge differensiering, migrering og spredning fenotyper, og på vev nivå mikromiljøet behandler like kompleks som morphogenesis og tumorigenesis en. Ikke bare gjør cellen og molekylære innhold microenvironments tyngre cellene innenfor, men det gjør elastisiteten 2 og geometri 3 av vevet. Definert som summen totalt celle-celle,-ECM og-oppløselige faktor interaksjoner, i tillegg til fysiske egenskaper, er mikromiljøet kompleks. De fenotyper av celler innenfor et vev er delvis på grunn av deres innhold genomisk og delvis grunnet de kombinatoriske interaksjoner med microenviroment. En stor utfordring er å knytte spesifikke kombinasjoner av microenvironmental komponenter med karakteristiske atferd. ent &quot;&gt; Her presenterer vi mikromiljøet microarray (MEArray) plattform for celle-baserte funksjonell screening av interaksjoner med kombinatoriske microenvironments 4. Metoden gir mulighet for samtidig betjening av den molekylære sammensetningen og elastisitetsmodul, og kombinerer bruk av allment tilgjengelig microarray og micropatterning teknologier. MEArray skjermer krever så få som 10.000 celler per array, noe som letter funksjonelle studier av sjeldne celletyper som voksne stamceller. En begrensning av teknologien er at hele vev microenvironments kan ikke være helt rekapitulert på MEArrays. Men sammenligning av responser i samme celletype til en rekke relaterte microenvironments, for eksempel parvise kombinasjoner av ECM proteiner som karakteriserer en gitt vev, vil gi innsikt i hvordan microenvironmental komponenter lokke fram vevsspesifikke funksjonelle fenotyper. MEArrays kan skrives ved hjelp av et bredt utvalg av rekombinant growth faktorer, cytokiner, og renset ECM proteiner, og kombinasjoner derav. Plattformen er bare begrenset av tilgjengeligheten av spesifikke reagenser. MEArrays er mottagelig for tid-lapsed analyse, men oftest brukes til fastsat analyser av cellulære funksjoner som er målbare med fluorescerende prober. For eksempel, er DNA-syntese, apoptose, oppkjøp av differensierte stater, eller produksjon av spesifikke genprodukter vanligvis målt. Kort, er den grunnleggende flyt av en MEArray eksperiment for å forberede lysbilder belagt med utskrift undergrunn og å forberede master plate av proteiner som skal skrives ut. Da arrays skrives ut med en microarray robot, er celler lov til å feste, vokse i kultur, og deretter er kjemisk festet på nå eksperimentelle endepunkt. Fluorescerende eller kolorimetrisk analyser, fotografert med tradisjonelle mikroskop eller microarray skannere, brukes til å avsløre relevante molekylære og cellulære fenotyper (figur 1).

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

Fabrication and Use of MicroEnvironment microArrays MEArrays

En kombinatoriske funksjonell screening metode for å få innsikt i konsekvensene av den molekylære sammensetningen av microenvironments på cellulære funksjoner er beskrevet. Metoden utnytter eksisterende microarray-baserte teknologier for å generere matriser med definerte kombinatoriske microenvironments som støtter celleadhesjon og funksjonell analyse.

Fabrikasjon og bruk av mikromiljøet microarrays (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

PDMS Device Fabrication and Surface Modification

Fabrication of the Thermoplastic Microfluidic Channels

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

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

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

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

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

Produksjon av Tissue mikromatriser, Immunhistokjemi flekker og digitalisering i menneskets Protein Atlas

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

Glycan Profilering av Plant Cell Wall Polymers med Mikromatriser

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

Design og bruk av multipleksede Chemostat Arrays

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