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 stöds av NIA (R00AG033176 och R01AG040081) och laboratoriet Riktat forskning och utveckling, US Department of Energy kontrakt # DE-AC02-05CH11231.

1. Utskrift substrat Förberedelse Beslutet att använda polydimetylsiloxan (PDMS)-belagda eller polyakrylamid (PA)-belagda objektglas beror på de viktiga parametrarna för experimentell design. Elasticitetsmodulen av båda polymererna kan avstämmas för att efterlikna styvheten hos olika vävnader genom att förändra basen / härdningsförhållandet av PDMS, och akrylamid / bis-akrylamid-förhållande av PA. PDMS kan härma styvare vävnader i intervallet 1-10MPa (t.ex. brosk, hor...

<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 som presenteras här ger funktionella analyser av cell-och kombinatoriska interaktioner mikromiljö 4. MEArray analys kombinerar användning av grundläggande micropatterning teknik, cellbiologi och microarray robotar utskrift och enheter analyser som finns i många flera användare anläggningar. MEArray skärmar är kompatibla med de flesta vidhäftande celltyper, fastän serumfria medier formuleringar kan behöva justeras i vissa fall inkludera BSA eller &lt;1% serum, vilket kan förbä...

<table border="1"><tbody><tr><td> Namnet av reagenset </td><td> Företag </td><td> Katalognummer </td><td> Kommentarer (tillval) </td></tr><tr><td> Glasskivorna 25 mm x 75 mm </td><td> VWR </td><td> 48311-600 </td><td></td></tr><tr><td> Täckglas (nr.1) 24 mm x 50 mm </td><td> VWR </td><td> 48393-241 </td><td></td></tr><tr><td> Färgning skålen (eller Coplan burk) </td><td> VWR </td><td> 25461-003 </td><td></td></tr><tr><td> Petriskålar (15 cm) </td><td> BD Falcon </td><td> 351.058 </td><td></td></tr><tr><td> NaOH (1,0 N) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> S2567 </td><td></td></tr><tr><td> APES (&gt; 98% (3-aminopropyl) trietoxisilan) </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 vatten </td></tr><tr><td> APS (&gt; 98% ammoniumpersulfat) </td><td> SIGMA-Aldrich </td><td> A3678 </td><td> Bered 10% brukslösning 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% vikt / volym) </td><td> Fisher bioreagens </td><td> BP1404-250 </td><td></td></tr><tr><td> 0,45 um sprutfilter 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 (polydimetylsiloxan) </td><td> DOW CORNING </td><td> 3097358-1004 </td><td> Sylgard 184 Elastomer kit via Ellsworth Adhesives </td></tr><tr><td> 2-kammare diabilder </td><td> NUNC </td><td> 177.380 </td><td></td></tr><tr><td> Pluronic F108 </td><td> BASF </td><td> 30089186 </td><td></td></tr><tr><td> Vattenlösning avarium tätningsmedel </td><td> DOW CORNING </td><td> DAP 00.688 </td><td></td></tr><tr><td> Fluormount-G </td><td> Southern Biotech </td><td> 0100-01 </td><td></td></tr><tr><td> Disponibel plastmuggar </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Tunga depressors </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Nitrilhandskar </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Plast objektglas lådor </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Spinnbeläggarens </td><td> WS-400B-6NPP/LITE </td><td> Laurell Technologies Corporation </td><td></td></tr><tr><td> Ugn </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Digital kokplatta </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 384-brunnsplattor </td><td></td><td></td><td> En helt lämplig för microarray roboten </td></tr><tr><td> Microarray utskrift robot </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Inverterad fas och fluorescensmikroskop </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Axon microarray skannrar </td><td> Molecular Devices </td><td></td><td> Flera konfigurationer finns </td></tr></tbody></table>

fabrication and use of microenvironment microarrays (mearrays)

Samspelet mellan celler och deras omgivning mikromiljö har funktionella konsekvenser för cellulär beteende. På den enda cellnivå, kan distinkta mikromiljöer införa differentiering, migration och fenotyper spridning och på vävnadsnivå mikromiljön processer så komplicerat som morfogenes och tumorigenes 1. Inte bara cellen och molekylära innehåll mikromiljöer påverkar cellerna i, men det gör elasticiteten 2 och geometri 3 av vävnaden. Definieras som summan av cell-cell,-ECM och-lösliga interaktioner faktor, förutom fysiska egenskaper, är mikromiljön komplex. De fenotyper av celler inom en vävnad är delvis på grund av deras genomiska innehåll och delvis på grund av de kombinatoriska interaktioner med microenviroment. En stor utmaning är att koppla specifika kombinationer av microenvironmental komponenter med distinkta beteenden. ENT &quot;&gt; Här presenterar vi mikromiljön microarray (MEArray) plattform för cellbaserad funktionell screening av interaktioner med kombinatoriska mikromiljöer 4. Metoden möjliggör samtidig styrning av molekylära sammansättning och elasticitetsmodul, och kombinerar användandet av allmänt tillgängliga microarray och micropatterning teknik. MEArray skärmar kräver så få som 10.000 celler per matris, vilket underlättar funktionella studier av sällsynta celltyper som vuxna stamceller. En begränsning av tekniken är att hela vävnad mikromiljöer kan inte helt rekapituleras på MEArrays. Men jämförelse av svar i samma celltyp till många relaterade mikromiljöer, t.ex. parvisa kombinationer av ECM-proteiner som kännetecknar en viss vävnad, kommer att ge insikter i hur microenvironmental komponenter framkallar vävnadsspecifika funktionella fenotyper. MEArrays kan skrivas ut med ett brett utbud av rekombinant growth faktorer, cytokiner, och renade ECM proteiner, och kombinationer därav. Plattformen är begränsad endast av tillgängligheten av specifika reagens. MEArrays är mottagliga för tiden löpt analys, men oftast används för analyser slutpunkt cellulära funktioner som är mätbara med fluorescerande prober. Till exempel är DNA-syntes, apoptos, förvärv av differentierade tillstånd, eller produktion av specifika genprodukter vanligen mäts. Kortfattat är det grundläggande flödet av en MEArray experiment för att förbereda bilder belagda med utskrift substrat och förbereda befälhavaren plattan av proteiner som ska skrivas ut. Sedan arrayer är tryckta med en microarray robot celler får fästa, växa i kultur, och sedan är kemiskt fixeras vid uppnående den experimentella slutpunkt. Fluorescerande eller kolorimetriska analyser, avbildas med traditionella mikroskop eller skannrar microarray, används för att avslöja relevanta molekylära och cellulära 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 kombinatorisk funktionell screening metod för att få inblick i konsekvenserna av den molekylära sammansättningen av mikromiljöer på cellulära funktioner beskrivs. Metoden utnyttjar befintliga microarray-baserade tekniker för att generera matriser av definierade kombinatoriska mikromiljöer som stöder cellvidhäftning och funktionell analys.

Tillverkning och användning av mikromiljö 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

Bakteriell Gene Expression Analysis Använda Microarrays

PDMS Device Fabrication and Surface Modification

PDMS Komponentframställning och ytmodifiering

Fabrication of the Thermoplastic Microfluidic Channels

Tillverkning av termoplast mikroflödessystem kanaler

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

Tillverkning av amperometriska elektroder

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

Tillverkning av Myogenic vävnadstekniska Konstruerar

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

Genomvid Analys av Aminoacylation (laddning) Nivåerna av tRNA Använda 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

DNA Microarrays: Exempel Kvalitetskontroll, Array hybridisering och skanning

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

Produktion av Tissue Microarrays, immunohistokemi Staining och digitalisering inom Human 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

Glykan Profilering av växtcellväggnedbrytande Polymerer med Microarrays

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

Utformning och användning av Multiplexad kemostat Arrays

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