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

Эта работа была поддержана NIH / NHLBI грант R01 HL082689 Скотт И. Саймон и Энтони Дж. Пассерини.

1. Культуры клеток и Подготовка основания <ol><li> Вырезать 3-дюймовый круговой подложки от 100 х 20 мм, культуры тканей блюдо (BD Сокол) с помощью токарного станка. Стерилизовать субстратов погружения в 70% этаноле. Место в чашку Петри и пальто с 4 мл типа я коллагена (100 мкг / мл) в течение 1 часа пр?...

<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>

Мы описываем использование микрожидкостных устройств для PDMS на чипе оценки эндотелиальной воспалительной фенотип через реальном времени изображений CAM выражения и моноцитов адгезии. Главное преимущество нашего подхода заключается в способности к количественному результаты, связан...

<table border="1"><tbody><tr><td> Пункт </td><td> Компания </td><td> Номер по каталогу </td></tr><tr><td> 100 х 20 мм чашки Петри </td><td> BD Сокол </td><td> 353003 </td></tr><tr><td> Этанол 95% </td><td> EMD химическими веществами </td><td> EX0290-1 </td></tr><tr><td> DPBS </td><td> CellGro </td><td> 21-031-CV </td></tr><tr><td> Тип I крысы хвост производные коллагена </td><td> Гибко </td><td> A10483-01 </td></tr><tr><td> Человека аорты эндотелиальных клеток </td><td> Genlantis </td><td> PH30405A </td></tr><tr><td> Антибиотик-противогрибковым решения </td><td> Invitrogen </td><td> 15240-062 </td></tr><tr><td> Эндотелиальная BulletKit </td><td> Lonza </td><td> CC-4176 </td></tr><tr><td> Эндотелиальной базальной медиа-2 </td><td> Lonza </td><td> CC-3156 </td></tr><tr><td> 10 мл шприцев </td><td> BD Сокол </td><td> 309604 </td></tr><tr><td> Полиуретановые трубки </td><td> Tygon </td><td> ABW0001 </td></tr><tr><td> Лейбовиц-15 СМИ </td><td> Гибко </td><td> 11415-069 </td></tr><tr><td> Sylgard 184 Силиконовый эластомер базы </td><td> Dow Corning </td><td> 184 </td></tr><tr><td> Sylgard 184 Силиконовый эластомер отвердителем </td><td> Dow Corning </td><td> 184 </td></tr><tr><td> SU8 фоторезиста Мастер вафли </td><td> UC Davis Пан лаборатории </td><td> N / A </td></tr><tr><td> Затмение TE200 инвертированный микроскоп </td><td> Nikon </td><td> Затмение TE200 </td></tr><tr><td> Шприцевой насос </td><td> Гарвардский аппарата </td><td> PHD2000 </td></tr><tr><td> 19 калибровочных шприц </td><td> Кендалл </td><td> 8881 </td></tr><tr><td> THP-1 моноцитов клеточной линии </td><td> ATCC </td><td> TIB-202 </td></tr><tr><td> HBSS (Хэнкс буферный солевой раствор) с Са 2 + / Mg 2 + </td><td&gt; Gibco </td><td> 14025-092 </td></tr><tr><td> Фактор некроза опухоли альфа (ФНО-α) </td><td> R &amp; D Systems </td><td> 210-TA-010 </td></tr><tr><td> Стромальные полученных фактор - 1 (SDF-1) </td><td> R &amp; D Systems </td><td> 350-NS-010 </td></tr><tr><td> RPMI 1640 </td><td> CellGro </td><td> 10-040-CV </td></tr><tr><td> Сывороточного альбумина человека (HSA) </td><td> ZLB Беринг </td><td> НДЦ 0053-7680-32 </td></tr></tbody></table> Таблица 2. Специальные реагенты и оборудование.

on-chip endothelial inflammatory phenotyping

Атерогенез потенцируется метаболических нарушений, которые способствуют повышенному состояние системного воспаления в результате эндотелиальной дисфункции. Однако в начале функциональные изменения эндотелия, которые показывают уровень человека риск напрямую не оценивали клинически, чтобы руководство терапевтической стратегии. Кроме того, регулирование воспаление местных гемодинамики способствует неслучайных пространственного распределения атеросклероза, но механизмы их трудно разграничить в естественных условиях. Мы описываем лаборатории-на-чипе подход к количественной анализа метаболических возмущение воспалительных явлений в человеческих эндотелиальных клеток (ЭК) и моноцитов под конкретные условия потока. Стандартные методы мягкой литографии используется для microfabricate сосудистой миметического микрофлюидных камеры (VMMC), которые связаны непосредственно с культурным монослоев ЕС. 1 Эти устройства имеют преимущества использования малых объемов реагентов в то время каксоздание платформы для визуализации непосредственно воспалительных явлений в мембране ЕС подвергается четкой сдвига поля. Мы успешно применять эти устройства для исследования цитокинов, 2 липидов 3, 4 и RAGE-индуцированного воспаления в 5 аорты человека ЕС (HAEC). Здесь мы документировать использование VMMC для анализа моноцитарно клетки (THP-1), проката и ареста HAEC монослоев, которые обусловлены по характеристикам дифференциального сдвига и активировать цитокина TNF-α. Исследования, подобные этим, обеспечение механистического понимания atherosusceptibility при метаболических факторов риска.

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

On-Chip Endothelial Inflammatory Phenotyping

Микрофлюидных камеры поток травлению с помощью фотолитографии и изготовлены из PDMS применяется для исследования функциональных исходов, связанных с ЕС дисфункцию и воспаление. В эксперименте представителя, возможность дифференциального напряжения сдвига для модуляции клеточной адгезии моноцитов к цитокина активированных ЕС монослоев показано.

On-Chip эндотелиальных Воспалительные фенотипирование

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

On-чип изотахофореза для разделения ионов и очистки нуклеиновых кислот

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 On-чип томографический микроскопии Используя Multi-угол освещения и Pixel супер-разрешение

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

Количественная Механические свойства эндотелиальных гликокаликса с атомно-силовой микроскопии

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

Ферромагнитный Bare Metal Стент для эндотелиальных клеток Capture и удержания

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

Сухой пленки фоторезиста на основе электрохимический биодатчик Microfluidic платформа: Изготовление устройств, на чипе Assay подготовка и работы системы

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

Изготовления и проверки системы орган на чипе с интегрированной электроды непосредственно поддается трансэндотелиальной электрическое сопротивление

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

Высокая пропускная способность Дрожжи Штамм Фенотипирование с капли на основе РНК секвенирования

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

Прямая биопечать 3D многоклеточных сфероидов молочной железы на эндотелиальные сети

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

Характеристика эндотелиальных клеток разрастания крови (BOEC) из периферической крови свиней

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

Микрофизиологическая система для изучения взаимодействия лейкоцитов и эндотелиальных клеток при воспалении

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