Name: on-chip endothelial inflammatory phenotyping
Uploaded: 2012-07-21T18:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about On-Chip Endothelial Inflammatory Phenotyping at JoVE.com

وأيد هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة منح R01 / NHLBI HL082689 لسكوت سيمون I. وانطوني باسيريني G..

1. زراعة الخلايا وإعداد الركيزة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قطع 3-بوصة ركائز دائرية من 100 × 20 ملم صحن زراعة الأنسجة (BD فالكون) باستخدام مخرطة. تعقيم ركائز بواسطة الغطس في الايثانول 70٪. مكان في صحن بيتري ومعطف مع 4-I نوع الكولاجين مل (100 ميكروغرام / مل) ل...

<ol>
	<li>Schaff, U. Y., Xing, M. M., Lin, K. K., Pan, N., Jeon, N. L., Simon, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vascular+mimetics+based+on+microfluidics+for+imaging+the+leukocyte--endothelial+inflammatory+response.">Vascular mimetics based on microfluidics for imaging the leukocyte--endothelial inflammatory response.</a> Lab Chip. 7, 448-456 (2007).</li><li>Tsou, J. K., Gower, R. M., Ting, H. J., Schaff, U. Y., Insana, M. F., Passerini, A. G., Simon, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+regulation+of+inflammation+by+human+aortic+endothelial+cells+in+a+linear+gradient+of+shear+stress.">Spatial regulation of inflammation by human aortic endothelial cells in a linear gradient of shear stress.</a> Microcirculation. 15, 311-323 (2008).</li><li>Ting, H. J., Stice, J. P., Schaff, U. Y., Hui, D. Y., Rutledge, J. C., Knowlton, A. A., Passerini, A. G., Simon, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Triglyceride-rich+lipoproteins+prime+aortic+endothelium+for+an+enhanced+inflammatory+response+to+tumor+necrosis+factor-alpha.">Triglyceride-rich lipoproteins prime aortic endothelium for an enhanced inflammatory response to tumor necrosis factor-alpha.</a> Circ. Res. 100, 381-390 (2007).</li><li>Wang, Y. I., Schulze, J., Raymond, N., Tomita, T., Tam, K., Simon, S. I., Passerini, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endothelial+inflammation+correlates+with+subject+triglycerides+and+waist+size+after+a+high-fat+meal.">Endothelial inflammation correlates with subject triglycerides and waist size after a high-fat meal.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 300, H784-H791 (2011).</li><li>Deverse, J. S., Bailey, K. A., Jackson, K. N., Passerini, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shear+stress+modulates+rage-mediated+inflammation+in+a+model+of+diabetes-induced+metabolic+stress.">Shear stress modulates rage-mediated inflammation in a model of diabetes-induced metabolic stress.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. , (2012).</li><li>Dai, G., Kaazempur-Mofrad, M. R., Natarajan, S., Zhang, Y., Vaughn, S., Blackman, B. R., Kamm, R. D., Garcia-Cardena, G., Gimbrone, 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=Distinct+endothelial+phenotypes+evoked+by+arterial+waveforms+derived+from+atherosclerosis-susceptible+and+-resistant+regions+of+human+vasculature.">Distinct endothelial phenotypes evoked by arterial waveforms derived from atherosclerosis-susceptible and -resistant regions of human vasculature.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 101, 14871-14876 (2004).</li><li>Young, E. W., Wheeler, A. R., Simmons, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Matrix-dependent+adhesion+of+vascular+and+valvular+endothelial+cells+in+microfluidic+channels.">Matrix-dependent adhesion of vascular and valvular endothelial cells in microfluidic channels.</a> Lab Chip. 7, 1759-1766 (2007).</li><li>Davies, P. F., Civelek, M., Fang, Y., Guerraty, M. A., Passerini, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endothelial+heterogeneity+associated+with+regional+athero-susceptibility+and+adaptation+to+disturbed+blood+flow+in+vivo.">Endothelial heterogeneity associated with regional athero-susceptibility and adaptation to disturbed blood flow in vivo.</a> Semin Thromb Hemost. 36, 265-275 (2008).</li><li>Burdge, G. C., Calder, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasma+cytokine+response+during+the+postprandial+period:+A+potential+causal+process+in+vascular+disease.">Plasma cytokine response during the postprandial period: A potential causal process in vascular disease.</a> Br. J. Nutr. 93, 3-9 (2005).</li><li>Hotamisligil, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inflammation+and+metabolic+disorders.">Inflammation and metabolic disorders.</a> Nature. 444, 860-867 (2006).</li><li>Libby, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inflammation+in+atherosclerosis.">Inflammation in atherosclerosis.</a> Nature. 420, 868-874 (2002).</li><li>Nigro, P., Abe, J., Berk, B. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow+shear+stress+and+atherosclerosis:+A+matter+of+site+specificity.">Flow shear stress and atherosclerosis: A matter of site specificity.</a> Antioxid Redox Signal. 15, 1405-1414 (2011).</li><li>Chiu, J. J., Lee, P. L., Chen, C. N., Lee, C. I., Chang, S. F., Chen, L. J., Lien, S. C., Ko, Y. C., Usami, S., Chien, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shear+stress+increases+icam-1+and+decreases+vcam-1+and+e-selectin+expressions+induced+by+tumor+necrosis+factor-[alpha]+in+endothelial+cells.">Shear stress increases icam-1 and decreases vcam-1 and e-selectin expressions induced by tumor necrosis factor-[alpha] in endothelial cells.</a> Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 24, 73-79 (2004).</li><li>Li, Y. S., Haga, J. H., Chien, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+basis+of+the+effects+of+shear+stress+on+vascular+endothelial+cells.">Molecular basis of the effects of shear stress on vascular endothelial cells.</a> J. Biomech. 38, 1949-1971 (2005).</li><li>Usami, S., Chen, H. H., Zhao, Y., Chien, S., Skalak, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+and+construction+of+a+linear+shear+stress+flow+chamber.">Design and construction of a linear shear stress flow chamber.</a> Ann. Biomed. Eng. 21, 77-83 (1993).</li><li>Helmke, B. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+control+of+cytoskeletal+mechanics+by+hemodynamic+forces.">Molecular control of cytoskeletal mechanics by hemodynamic forces.</a> Physiology (Bethesda). 20, 43-53 (2005).</li><li>Gower, R. M., Wu, H., Foster, G. A., Devaraj, S., Jialal, I., Ballantyne, C. M., Knowlton, A. A., Simon, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cd11c/cd18+expression+is+upregulated+on+blood+monocytes+during+hypertriglyceridemia+and+enhances+adhesion+to+vascular+cell+adhesion+molecule-1.">Cd11c/cd18 expression is upregulated on blood monocytes during hypertriglyceridemia and enhances adhesion to vascular cell adhesion molecule-1.</a> Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 31, 160-166 (2011).</li><li>Wu, H., Gower, R. M., Wang, H., Perrard, X. Y., Ma, R., Bullard, D. C., Burns, A. R., Paul, A., Smith, C. W., Simon, S. I., Ballantyne, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+role+of+cd11c++monocytes+in+atherogenesis+associated+with+hypercholesterolemia.">Functional role of cd11c+ monocytes in atherogenesis associated with hypercholesterolemia.</a> Circulation. 119, 2708-2717 (2009).</li><li>Bussolari, S. R., Dewey, C. F., Gimbrone, 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=Apparatus+for+subjecting+living+cells+to+fluid+shear+stress.">Apparatus for subjecting living cells to fluid shear stress.</a> The Review of scientific instruments. 53, 1851-1854 (1982).</li></ol>

وصفنا استخدام أجهزة ميكروفلويديك PDMS لتقييم على رقاقة من النمط الظاهري التهاب بطانة من خلال التصوير في الوقت الحقيقي من التعبير CAM والتصاق الوحيدات. والميزة الرئيسية لنهجنا يكمن في القدرة على تحديد النتائج المرتبطة ضعف في الخلايا البطانية تتعرض لالتهابات وسطاء مثل ?...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> بند </td><td> شركة </td><td> كتالوج رقم </td></tr><tr><td> 100 × 20MM أطباق بتري </td><td> BD الصقر </td><td> 353003 </td></tr><tr><td> الإيثانول 95٪ </td><td> EMD كيماويات </td><td> EX0290-1 </td></tr><tr><td> DPBS </td><td> Cellgro </td><td> 21-031-CV </td></tr><tr><td> النوع الأول الكولاجين الذيل الجرذ المشتقة </td><td> Gibco </td><td> A10483-01 </td></tr><tr><td> الإنسان الخلايا البطانية الأبهر </td><td> Genlantis </td><td> PH30405A </td></tr><tr><td> للمضادات الحيوية درجة التأثير الحل </td><td> إينفيتروجن </td><td> 15240-062 </td></tr><tr><td> البطانية BulletKit </td><td> Lonza </td><td> CC-4176 </td></tr><tr><td> بصل البطانية وسائل الإعلام-2 </td><td> Lonza </td><td> CC-3156 </td></tr><tr><td> 10 مل المحاقن </td><td> BD الصقر </td><td> 309604 </td></tr><tr><td> البولي أنابيب </td><td> Tygon </td><td> ABW0001 </td></tr><tr><td> ليبوفيتز-15 وسائل الإعلام </td><td> Gibco </td><td> 11415-069 </td></tr><tr><td> Sylgard إلاستومر سيليكون 184 قاعدة </td><td> داو كورنينج </td><td> 184 </td></tr><tr><td> Sylgard إلاستومر سيليكون 184 عامل علاج </td><td> داو كورنينج </td><td> 184 </td></tr><tr><td> SU8 يفر مقاوم الضوء ماجستير </td><td> UC ديفيس بان مختبر </td><td> N / A </td></tr><tr><td> كسوف TE200 مجهر مقلوب </td><td> نيكون </td><td> كسوف TE200 </td></tr><tr><td> حقنة مضخة </td><td> هارفارد جهاز </td><td> PHD2000 </td></tr><tr><td> 19 إبرة قياس تحت الجلد </td><td> كيندال </td><td> 8881 </td></tr><tr><td> THP-1 خط خلية الوحيدات </td><td> ATCC </td><td> TIB-202 </td></tr><tr><td> (التخزين المؤقت هانكس محلول ملحي) مع الكالسيوم HBSS 2 + / 2 + المغنيسيوم </td><td&gt; Gibco </td><td> 14025-092 </td></tr><tr><td> عامل نخر الورم ألفا (TNF-α) </td><td> R &amp; D أنظمة </td><td> 210-TA-010 </td></tr><tr><td> اللحمية عامل المشتقة - 1 (SDF-1) </td><td> R &amp; D أنظمة </td><td> 350-NS-010 </td></tr><tr><td> RPMI 1640 </td><td> Cellgro </td><td> 10-040-CV </td></tr><tr><td> مصل الزلال الإنسان (HSA) </td><td> ZLB بهرنغ </td><td> NDC 0053-7680-32 </td></tr></tbody></table> الجدول 2. الكواشف محددة والمعدات.

on-chip endothelial inflammatory phenotyping

وتصلب الشرايين من potentiated حالات الشذوذ الأيضي التي تسهم في زيادة حالة التهاب النظامية مما أدى إلى ضعف البطانية. ومع ذلك، لا يتم في وقت مبكر من التغييرات الوظيفية البطانة التي تدل على مستوى الفرد من المخاطر المقررة مباشرة سريريا للمساعدة في استراتيجية الدليل العلاجي. وعلاوة على ذلك، تنظيم الالتهاب بواسطة ديناميكا الدم المحلية يسهم في توزيع غير العشوائية المكانية من تصلب الشرايين، ولكن من الصعب آليات لتحديد في الجسم الحي. وصفنا نهج المختبر على واحد في رقاقة القائم على الفحص اضطراب التمثيل الغذائي للأحداث كميا التهابات في خلايا بطانية الإنسان (EC) وحيدات في ظل ظروف تدفق دقيقة. وتستخدم الطرق القياسية من الطباعة الحجرية الناعمة لغرف ميكروفلويديك microfabricate الأوعية الدموية المحاكاة (VMMC)، والتي لا بد مباشرة إلى monolayers EC مثقف. 1 هذه الأجهزة لديها ميزة استخدام كميات صغيرة من الكواشف بينماتوفير منبر للتصوير الأحداث مباشرة التهابات في الغشاء من EC يتعرض إلى حقل القص واضحة المعالم. لقد طبقنا بنجاح هذه الأجهزة للتحقيق خلوى-، 2-3 الدهنية و 4 و RAGE يسببها التهاب-5 EC في الأبهر الإنسان (HAEC). نحن هنا توثيق استخدام VMMC إلى الخلية مقايسة الوحيدات (THP-1) المتداول والقبض على monolayers HAEC التي هي مشروطة في إطار خصائص القص الفرق وتفعيلها من خلال السيتوكينات الالتهابية TNF-α. مثل هذه الدراسات وتقديم رؤية الآلية في atherosusceptibility عوامل الخطر الأيضية تحت.

Watch this Scientific Journal Video about On-Chip Endothelial Inflammatory Phenotyping at JoVE.com

On-Chip Endothelial Inflammatory Phenotyping

يتم تطبيق تدفق غرف ميكروفلويديك محفورا الحجرية التصويرية وملفقة من PDMS لبحث النتائج الفنية المرتبطة ضعف EC والالتهابات. ويتجلى في تجربة الممثلين، وقدرة إجهاد القص الفرق لتعديل الوحيدات التصاق الخلية لتنشيط monolayers EC خلوى.

على رقاقة Phenotyping التهاب غشائي

Atherogenesis is potentiated by metabolic abnormalities that contribute to a heightened state of systemic inflammation resulting in endothelial ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

On-chip Isotachophoresis for Separation of Ions and Purification of Nucleic Acids

على رقاقة Isotachophoresis للفصل بين الأيونات والتنقية من الأحماض النووية

Electrokinetic techniques are a staple of microscale applications because of their unique ability to perform a variety of fluidic and electrophoretic ...

Lensfree On-chip Tomographic Microscopy Employing Multi-angle Illumination and Pixel Super-resolution

Lensfree الميكروسكوب تصوير الشعاعي الطبقي على رقاقة ويعمل لدى الشركة متعددة زاوية الإضاءة وبكسل سوبر قرار

Tomographic imaging has been a widely used tool in medicine as it can provide three-dimensional (3D) structural information regarding objects of different ...

Quantifying the Mechanical Properties of the Endothelial Glycocalyx with Atomic Force Microscopy

قياس الخواص الميكانيكية للالكنان السكري غشائي مع مجهر القوة الذرية

Our  understanding of the interaction of leukocytes and the vessel wall during  leukocyte capture is limited by an incomplete understanding of the ...

Ferromagnetic Bare Metal Stent for Endothelial Cell Capture and Retention

المغناطيسية باري المعادن الدعامة لالبطانية القبض على خلية والاستبقاء

Rapid endothelialization of cardiovascular stents is needed to reduce stent thrombosis and to avoid anti-platelet therapy which can reduce bleeding risk. ...

Dry Film Photoresist-based Electrochemical Microfluidic Biosensor Platform: Device Fabrication, On-chip Assay Preparation, and System Operation

الفيلم الجافة على أساس مقاوم الضوء Biosensor موائع جزيئية الكهروكيميائية منصة: تصنيع الجهاز وإعداد مقايسة على شريحة، ونظام التشغيل

In recent years, biomarker diagnostics became an indispensable tool for the diagnosis of human disease, especially for the point-of-care diagnostics. An ...

Fabrication and Validation of an Organ-on-chip System with Integrated Electrodes to Directly Quantify Transendothelial Electrical Resistance

تلفيق والتحقق من صحة نظام الجهاز على رقاقة مع أقطاب متكاملة لقياس المقاومة الكهربائية ترانسيندوثيليال مباشرة

Organs-on-chips, in vitro models involving the culture of (human) tissues inside microfluidic devices, are rapidly emerging and promise to provide useful ...

High Throughput Yeast Strain Phenotyping with Droplet-Based RNA Sequencing

ارتفاع الإنتاجية الخميرة سلالة Phenotyping مع تسلسل الحمض النووي الريبي القائم على دروبليت

The powerful tools available to edit yeast genomes have made this microbe a valuable platform for engineering. While it is now possible to construct ...

Direct Bioprinting of 3D Multicellular Breast Spheroids onto Endothelial Networks

الطباعة الحيوية المباشرة لـ 3D Multicellular الثدي Spheroids على الشبكات السفحلية

Bioprinting is emerging as a promising tool to fabricate 3D human cancer models that better recapitulate critical hallmarks of in vivo tissue ...

Characterization of Blood Outgrowth Endothelial Cells (BOEC) from Porcine Peripheral Blood

Characterization of Blood Outgrowth Endothelial Cells BOEC from Porcine Peripheral Blood

توصيف الخلايا البطانية لنمو الدم (BOEC) من الدم المحيطي للخنزير

The endothelium is a dynamic integrated structure that plays an important role in many physiological functions such as angiogenesis, hemostasis, ...

A Microphysiological System to Study Leukocyte-Endothelial Cell Interaction during Inflammation

نظام فسيولوجي دقيق لدراسة تفاعل الخلايا البطانية الكروية البيض أثناء الالتهاب

Leukocyte-endothelial cell interactions play an important role in inflammatory diseases such as sepsis. During inflammation, excessive migration of ...