Name: on-chip endothelial inflammatory phenotyping
Uploaded: 2012-07-21T18:00:00
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この作品は、スコット·I.サイモン、アンソニー·G. PasseriniにNIH / NHLBIの助成金R01 HL082689によってサポートされていました。

1。細胞培養と基板の準備<ol><li>旋盤を使って、100 x 20 mmの組織培養ディッシュ（BDファルコン）から3インチの円形の基板をカットします。 70％エタノールに浸漬して基板を滅菌する。室温で1時間4ミリリットルI型コラーゲン（100μg/ ml）を持つペトリ皿とコートで行われ、その後4ミリリットル1×PBSですすいでください。 </li><li>基板に直接1ミリリットルを適用することにより、6.5x10 5...

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	<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>

我々は、CAMの発現と単球接着のリアルタイムイメージングを通じて、血管内皮の炎症性の表現型のオンチップ評価のためのマイクロ流体PDMSデバイスの使用について説明します。我々のアプローチの大きな利点は、このような動脈硬化血管内にせん断応力をミラーリング定義されている流体力学的条件の下で食事の脂質やサイトカインなどの炎症性メディエーターに曝露した細胞の内皮機能不...

<table border="1"><tbody><tr><td> アイテム </td><td> 会社 </td><td> カタログ番号 </td></tr><tr><td> 100×20ミリメートルのペトリ皿</td><td> BDファルコン</td><td> 353003 </td></tr><tr><td>エタノール95パーセント</td><td> EMDケミカルズ</td><td> EX0290-1 </td></tr><tr><td> DPBS </td><td> Cellgro </td><td> 21から031-CV </td></tr><tr><td>私はラット尾由来のコラーゲンを入力します。 </td><td>ギブコ</td><td> A10483-01 </td></tr><tr><td>ヒト大動脈内皮細胞</td><td> Genlantis </td><td> PH30405A </td></tr><tr><td>抗生物質抗真菌ソリューション</td><td>インビトロジェン</td><td> 15240-062 </td></tr><tr><td>内皮BulletKit </td><td>ロンザ</td><td> CC-4176 </td></tr><tr><td>内皮細胞基本培地-2 </td><td>ロンザ</td><td> CC-3156 </td></tr><tr><td> 10mlのシリンジ</td><td> BDファルコン</td><td> 309604 </td></tr><tr><td>ポリウレタンチューブ</td><td>タイゴン</td><td> ABW0001 </td></tr><tr><td>リーボビッツ-15メディア</td><td>ギブコ</td><td> 11415-069 </td></tr><tr><td> Sylgard 184シリコーンエラストマーベース</td><td>ダウコーニング</td><td> 184 </td></tr><tr><td> Sylgard 184シリコーンエラストマー硬化剤</td><td>ダウコーニング</td><td> 184 </td></tr><tr><td> SU8フォトレジストマスターウェーハ</td><td>カリフォルニア大学デ​​ービス校パンラボ</td><td> N / A </td></tr><tr><td> EclipseのTE200倒立顕微鏡</td><td>ニコン</td><td> EclipseのTE200 </td></tr><tr><td>注射器ポンプ</td><td>ハーバード装置</td><td> PHD2000 </td></tr><tr><td> 19ゲージの注射針</td><td>ケンドール</td><td> 8881 </td></tr><tr><td> THP-1単球細胞系</td><td> ATCC </td><td> TIB-202 </td></tr><tr><td>のCa 2 + / Mgの2 HBSS（ハンクス緩衝化生理食塩水溶液）+ </td><td&gt;ギブコ</td><td> 14025-092 </td></tr><tr><td>腫瘍壊死因子α（TNF-α） </td><td> R＆Dシステムズ</td><td> 210-TA-010 </td></tr><tr><td>間質由来因子 - 1（SDF-1） </td><td> R＆Dシステムズ</td><td> 350 NS-010 </td></tr><tr><td> RPMI 1640 </td><td> Cellgro </td><td> 10から040-CV </td></tr><tr><td>ヒト血清アルブミン（HSA） </td><td> ZLBベーリング</td><td> NDC 0053-7680-32 </td></tr></tbody></table> 表2特異的試薬および装置。

on-chip endothelial inflammatory phenotyping

アテロームは、内皮機能不全をもたらす全身性炎症の高まり状態に寄与する代謝異常によって増強されています。しかし、リスクの個々のレベルを示す内皮細胞の初期段階で機能的な変更は、直接ガイド治療戦略を支援するために臨床的に評価されていません。また、地元の血行動態による炎症の調節は、アテローム性動脈硬化症の非ランダム分布に寄与しますが、機構は、 生体内で線引きするのは困難です。我々は、正確な流量条件下でのヒト内皮細胞（EC）および単球の炎症性イベントの定量的アッセイ代謝摂動のラボオンチップベースのアプローチを説明します。ソフトリソグラフィーの標準的な方法培養EC単層に直接バインドされている血管擬態流体室（VMMC）を 、microfabricateするために使用されます。1これらのデバイスは、試薬の少量をしながら使用することの利点を持っている明確に定義されたせん断場にさらされたECの膜で炎症イベントを直接イメージングするためのプラットフォームを提供しています。我々は正常ヒト大動脈EC（HAEC）におけるサイトカイン、2脂質A-3、4、RAGEによって誘導される5炎症を調査するためにこれらのデバイスを適用している。ここでは、アッセイの単球細胞（THP-1）圧延および差動のせん断特性の下でエアコンと炎症性サイトカインTNF-αによって活性化されるHAEC単層上で逮捕にVMMCの使用を文書化します。このような研究は代謝危険因子でatherosusceptibilityに機械的な洞察を提供しています。

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On-Chip Endothelial Inflammatory Phenotyping

フォトリソグラフィ法によりエッチングし、PDMSから製造されるマイクロ流体フローチャンバーは、EC機能不全や炎症に関連付けられた機能的転帰を調べるために適用されます。代表的な実験では、EC単層を活性化サイトカインの単球の細胞接着を調節する差動せん断応力の能力が実証されています。

オンチップ·血管内皮の炎症性表現型

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

イオンの分離及び核酸の精製のためのオンチップ等速電気泳動

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

マルチアングル照明とピクセル超高解像度を採用しLensfreeオンチップ·トモグラフィー顕微鏡

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

原子間力顕微鏡と内皮グリコカリックスの機械的性質の定量化

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

内皮細胞捕捉および保持のための強磁性ベアメタルステント

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

ドライ フィルムのレジストを用いた電気化学マイクロ流体バイオ プラットフォーム: デバイス作製、チップの試金の準備、およびシステム操作

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

作製と内皮下電気抵抗を直接定量化する統合型電極を用いたオンチップ器官システムの検証

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

液滴ベースのRNAシーケンシングによるハイスループット酵母株フェノタイピング

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

内皮ネットワーク上の3D多細胞乳房スフェロイドの直接バイオプリンティング

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

ブタ末梢血からの血液伸長内皮細胞(BOEC)の特性評価

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

炎症時の白血球-内皮細胞相互作用を研究するための微生理学的システム

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