Name: observing and quantifying fibroblast-mediated fibrin gel compaction
Uploaded: 2014-01-16T13:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Observing and Quantifying Fibroblast-mediated Fibrin Gel Compaction at JoVE.com

אנו מודים לג'ורג' ג'ודיס וסטיבן אליסון על תרומת פיברובלסטים עוריים אנושיים ורמש ראגופתיה על העזרה באלגוריתם מעקב המתחים. תמיכה בעבודה זו ניתנה על ידי ארה"ב. המחלקה לחינוך בוגר סיוע בתחומים של מלגת הצורך הלאומי (GAANN P200A120071).

1. הכנת סטנסיל
הכינו סטנסיל בפרפילם לפריסת המיקום של כל הסבר, בהתאם לגיאומטריה הרצויה(איורים 1A ו-1B). רווח כל explant כ 1-2 מ"מ זה מזה. מרחק זה תואם למרווח אידיאלי ליצירת יישור סיבים בין תערוכות. חבר את הסטנסיל מתחת לאזור הכיסוי שבו הדגימה תהיה מוכנה עם קלטת...

<ol>
	<li>Grinnell, F., Petroll WM, . <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+motility+and+mechanics+in+three-dimensional+collagen+matrices.">Cell motility and mechanics in three-dimensional collagen matrices.</a> Annu. Rev. Cell. Dev. Biol. 26, 335-361 (2001).</li><li>Sander, E. A., Barocas, V. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Biomimetic collagen tissues: collagenous tissue engineering and other applications. In: Collagen: Structure and Mechanics. , (2008).</li><li>Pedersen JA, ., Swartz MA, . <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanobiology+in+the+third+dimension.">Mechanobiology in the third dimension.</a> Ann. Biomed. Eng. 33 (11), 1469-1490 (2005).</li><li>Bell, E., Ivarsson, B., Merrill, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+of+a+tissue-like+structure+by+contraction+of+collagen+lattices+by+human+fibroblasts+of+different+proliferative+potential+in+vitro.">Production of a tissue-like structure by contraction of collagen lattices by human fibroblasts of different proliferative potential in vitro.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 76 (3), 1274 (1979).</li><li>Guidry, C., Grinnell, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+on+the+mechanism+of+hydrated+collagen+gel+reorganization+by+human+skin+fibroblasts.">Studies on the mechanism of hydrated collagen gel reorganization by human skin fibroblasts.</a> J. Cell. Sci. 79 (1), 67-81 (1985).</li><li>Fluck, J., Querfeld, C., Cremer, A., Niland, S., Krieg, T., Sollberg, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Normal+human+primary+fibroblasts+undergo+apoptosis+in+three-dimensional+contractile+collagen+gels.">Normal human primary fibroblasts undergo apoptosis in three-dimensional contractile collagen gels.</a> J. Invest. Dermatol. 110 (2), 153-157 (1998).</li><li>Rosenfeldt, H., Grinnell, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fibroblast+quiescence+and+the+disruption+of+ERK+signaling+in+mechanically+unloaded+collagen+matrices.">Fibroblast quiescence and the disruption of ERK signaling in mechanically unloaded collagen matrices.</a> J. Biol. Chem. 275 (5), 3088-3092 (2000).</li><li>Nakagawa, S., Pawelek, P., Grinnell, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+culture+of+fibroblasts+in+contracted+collagen+gels:+Effects+on+cell+growth+and+biosynthetic+activity.">Long-term culture of fibroblasts in contracted collagen gels: Effects on cell growth and biosynthetic activity.</a> J. Invest. Dermatol. 93 (6), 792-798 (1989).</li><li>Harris, A. K., Stopak, D., Wild, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fibroblast+traction+as+a+mechanism+for+collagen+morphogenesis.">Fibroblast traction as a mechanism for collagen morphogenesis.</a> Nature. 290, 249-251 (1981).</li><li>Stopak, D., Harris AK, . <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Connective+tissue+morphogenesis+by+fibroblast+traction:+I.+tissue+culture+observations.">Connective tissue morphogenesis by fibroblast traction: I. tissue culture observations.</a> Dev. Biol. 90 (2), 383-398 (1982).</li><li>Sawhney, R. K., Howard, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Slow+local+movements+of+collagen+fibers+by+fibroblasts+drive+the+rapid+global+self-organization+of+collagen+gels.">Slow local movements of collagen fibers by fibroblasts drive the rapid global self-organization of collagen gels.</a> J. Cell. Biol. 157 (6), 1083-1092 (2002).</li><li>Provenzano, P. P., Inman, D. R., Eliceiri, K. W., Trier, S. M., Keely, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contact+guidance+mediated+three-dimensional+cell+migration+is+regulated+by+rho/ROCK-dependent+matrix+reorganization.">Contact guidance mediated three-dimensional cell migration is regulated by rho/ROCK-dependent matrix reorganization.</a> Biophys. J. 95 (11), 5374 (2008).</li><li>Sander, E., Barocas, V., Tranquillo, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Initial+fiber+alignment+pattern+alters+extracellular+matrix+synthesis+in+fibroblast-populated+fibrin+gel+cruciforms+and+correlates+with+predicted+tension.">Initial fiber alignment pattern alters extracellular matrix synthesis in fibroblast-populated fibrin gel cruciforms and correlates with predicted tension.</a> Ann. Biomed. Eng. 39 (2), 714-729 (2011).</li><li>Barocas, V. H., Tranquillo, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+anisotropic+biphasic+theory+of+tissue-equivalent+mechanics:+the+interplay+among+cell+traction,+fibrillar+network+deformation,+fibril+alignment,+and+cell+contact+guidance.">An anisotropic biphasic theory of tissue-equivalent mechanics: the interplay among cell traction, fibrillar network deformation, fibril alignment, and cell contact guidance.</a> J. Biomech. Eng. 119, 137-146 (1997).</li><li>Neidert, M. R., Tranquillo, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue-engineered+valves+with+commissural+alignment.">Tissue-engineered valves with commissural alignment.</a> Tissue Eng. 12 (4), 891-903 (2006).</li><li>Robinson PS, ., Robinson PS, . <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Planar+biaxial+behavior+of+fibrin-based+tissue-engineered+heart+valve+leaflets.">Planar biaxial behavior of fibrin-based tissue-engineered heart valve leaflets.</a> Tissue Eng. Part A. 15 (10), 2763-2772 (2009).</li><li>Grassl, E., Oegema, T., Tranquillo, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fibrin+as+an+alternative+biopolymer+to+type+I+collagen+for+the+fabrication+of+a+media+equivalent.">Fibrin as an alternative biopolymer to type I collagen for the fabrication of a media equivalent.</a> J. Biomed. Mater. Res. 60 (4), 607-612 (2002).</li><li>Paten, J. A., Zareian, R., Saeidi, N., Melotti, S. A., Ruberti, J. W. <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+performance+of+an+optically+accessible,+low-volume,+mechanobioreactor+for+long-term+study+of+living+constructs.">Design and performance of an optically accessible, low-volume, mechanobioreactor for long-term study of living constructs.</a> Tissue Eng. Part C Methods. 17 (7), 775-788 (2001).</li><li>Ye KY, ., Sulli van KE, ., Black LD, . <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Encapsulation+of+cardiomyocytes+in+a+fibrin+hydrogel+for+cardiac+tissue+engineering.">Encapsulation of cardiomyocytes in a fibrin hydrogel for cardiac tissue engineering.</a> J. Vis. Exp. (55), (2011).</li><li>Ahmann, K. A., Weinbaum, J. S., Johnson, S. L., Tranquillo, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fibrin+degradation+enhances+vascular+smooth+muscle+cell+proliferation+and+matrix+deposition+in+fibrin-based+tissue+constructs+fabricated+in+vitro.">Fibrin degradation enhances vascular smooth muscle cell proliferation and matrix deposition in fibrin-based tissue constructs fabricated in vitro.</a> Tissue Eng. Part A. 16 (10), 3261-3270 (2010).</li><li>Raghupathy, R., Witzenburg, C., Lake, S. P., Sander, E. A., Barocas, V. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+regional+mechanical+anisotropy+in+soft+tissue+analogs.">Identification of regional mechanical anisotropy in soft tissue analogs.</a> J. Biomech. Eng. 133, (2011).</li><li>Robinson, P. S., Johnson, S. L., Evans, M. C., Barocas, V. H., Tranquillo, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+tissue-engineered+valves+from+cell-remodeled+fibrin+with+commissural+alignment+of+cell-produced+collagen.">Functional tissue-engineered valves from cell-remodeled fibrin with commissural alignment of cell-produced collagen.</a> Tissue Eng. Part A. 14 (1), 83-95 (2008).</li><li>Gabbiani, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+myofibroblast+in+wound+healing+and+fibrocontractive+diseases.">The myofibroblast in wound healing and fibrocontractive diseases.</a> J. Pathol. 200 (4), 500-503 (2003).</li><li>PaszeK, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tensional+homeostasis+and+the+malignant+phenotype.">Tensional homeostasis and the malignant phenotype.</a> Cancer Cell. 8 (3), 241-254 (2005).</li><li>Grinnell, F., Rocha L, B., Iucu, C., Rhee, S., Jiang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nested+collagen+matrices:+A+new+model+to+study+migration+of+human+fibroblast+populations+in+three+dimensions.">Nested collagen matrices: A new model to study migration of human fibroblast populations in three dimensions.</a> Exp. Cell. Res. 312 (1), 86-94 (2006).</li><li>Miron-Mendoza, M., Seemann, J., Grinnell, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+differential+regulation+of+cell+motile+activity+through+matrix+stiffness+and+porosity+in+three+dimensional+collagen+matrices.">The differential regulation of cell motile activity through matrix stiffness and porosity in three dimensional collagen matrices.</a> Biomaterials. 31 (25), 6425-6435 (2010).</li><li>Wakatsuki, T., Kolodney MS, ., Zahalak GI, ., Elson EL, . <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+mechanics+studied+by+a+reconstituted+model+tissue.">Cell mechanics studied by a reconstituted model tissue.</a> Biophys. J. 79 (5), 2353-2368 (2000).</li><li>De Jesus, A., Aghvami, M., Sander, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fibroblast-mediated+fiber+realignment+in+fibrin+gels.">Fibroblast-mediated fiber realignment in fibrin gels.</a> , (2013).</li><li>Aghvami, M., Barocas, V. H., Sander, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiscale+mechanical+simulations+of+cell+compacted+collagen+gels.">Multiscale mechanical simulations of cell compacted collagen gels.</a> J. Biomech. Eng. 135, (2013).</li></ol>

פרוטוקול זה פותח לצורך התבוננות וכימות המכניקה המעורבת בשיפוץ ECM בתיווך תאים. תהליכים כאלה ביסוד מספר תופעות ביולוגיות ויש להם השלכות חשובות על רקמות הנדסיות2,22, הפחתת צלקת1,23, והבנת רקמות פתולוגיות שיפוץ12,24. השימוש במיקרוסקופיה DIC לשגות זמן מאפשר אחד לפתור ולכמת את התזוז?...

כלי חשוב לחקר אינטראקציות מטריצת תאים הוא ג'ל קולגן מאוכלסבתאים 1,2. הג'ל מספק סביבה תלת מימדית הקרובה יותר לאופי ה- in vivo של הרקמה ומתאימה יותר להבנת התנהגות התאים מאשר מוצעת על ידי תרביות דו-ממדיות מסורתיות3. מחקרים מוקדמים שבהם פיברובלסטים הופצו באופן הומוגני בתוך ג'ל קולגן מצאו כי התאים מאחדים במהירות את סיבי הקולגן וקומפקטיים את הג'ל4,5. פיברובלסטים התכווצות בג'לים צפים חינם ואז לעבור למצב רגיעה זמן קצר לאחר הג'ל הגיע במלואו קומפקטית1,6,7. הפיברובלסטים בג'לים המוגבלים בגבולות נשארים במצב פעיל וסינתטי8 והם יוצרים יישור סיבים באופן התלוי בגיאומטריית ג'ל ואילוצים חיצוניים5,9. נראה כי ההבדלים בפעילות התאים הם תוצאה של המתח הפנימי (או היעדרם) המתפתח כאשר התאים מפעילים כוחות גרירה באמצעות אונטגרינים על סיבי הקולגן בג'ל.
גרסה של טכניקה זו כרוכה בהצבת explants fibroblast(כלומר גושים של תאים) מרחק זה מזה בתוך ג'ל קולגן והתבוננות אינטראקציות מטריצת תאים ופיתוח הדרגתי של יישור סיבים בין explants (המכונה לעתים רצועות כמו רצועה)10-12. היתרון העיקרי של מערכת explant הוא שהיא מאפשרת לארגן את התאים לתוך דפוסים גיאומטריים פשוטים, מה שהופך אותו קל יותר לדמיין ולבדוק את המנגנונים הבסיסיים יישור מחדש של סיבים מונחי תאים. דפוסי יישור אלה - התלויים בעיקר בגומלין בין כוחות המתיחה של התא, התפלגות המרחבית של התאים, גיאומטריית הג'ל והאילוצים המכניים על הג'ל - חשובים להבנה משום שהם ממלאים תפקיד מרכזי בארגון הרקמה העולמי, בתפקוד המכני ובסביבה המכנית המקומית13.
בתחום הנדסת רקמות, אסטרטגיה אחת לייצור פונקציונלי מכני, רקמות מהונדסות כרוך בשליטה על דפוס יישור סיבים המתפתחת מדחיסת תאים, כך הרקמה המהונדסת בעל יישור סיבים המחקה את זה של הרקמה המקורית14,15. יישור כזה הוא האמין הכרחי עבור רקמות מהונדסות לשכפל את ההתנהגות המכנית המורכבת של רקמות מקוריות. שינוי באסטרטגיה זו הוא להחליף את ג'ל הקולגן בג'ל פיברין16. ג'ל פיברין מפתח תבנית יישור דומה כמו ג'ל קולגן במהלך דחיסה. עם הזמן הסיברין מתפרק ומוחלף ב- ECM מסונתז לתאים העוקב אחר תבנית יישור סיבי הפיברין הראשונית. המבנה המהונדס וכתוצאה מכך שיפרה באופן משמעותי תכונות מכניות בהשוואה לג'ל קולגן נגזר מבנים17.
תהליך היישור ואירועי השיפוץ הבאים בג'ל פיברין ממשיכים בצורה מורכבת ולא מובנת. כדי לאפיין טוב יותר את האינטראקציות הללו ואת השפעתן על התנהגות התאים ועל שיפוץ ECM, פיתחנו הליך המבוסס על שיטת ההסבר. בשיטה זו, explants fibroblast ממוקמים על ג'ל פיברין בתבניות גיאומטריות שונות. הג'לים מתוחזקים בביוריאקטור18מבוקר על ידי מיקרוסקופ, ותהליך הדחיסה וארגון מחדש של הסיבים מנוטר באמצעות מיקרוסקופיה של הפרעה דיפרנציאלית (DIC). שדות תזוזה מכמתים באמצעות אלגוריתמים מותאמים אישית. לנתונים המתקבלים מניסויים אלה יש השלכות רחבות היקף על מספר תהליכים, כולל אופטימיזציה של אסטרטגיות להנדסת רקמות, שיפור ריפוי פצעים וטיפול בשיפוץ רקמות פתולוגיות.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>F8630</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td>T4648</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Gibco</td>
			<td>11965-092</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Gibco</td>
			<td>15140-122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td>A2942</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td>H0887</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td>223506</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Gibco</td>
			<td>25200-056</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Invitrogen</td>
			<td>3000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Lonza</td>
			<td>DE14-701F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Molecular Probes</td>
			<td>F8858</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">GIBCO</td>
			<td>A10483-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">GIBCO</td>
			<td>11430-030</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Fisher-Scientific</td>
			<td>SS264-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td>A3428-25MG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Biotense Bioreactor</td>
			<td style="width:85px;">ADMET</td>
			<td style="width:125px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ti-Eclipe Microscope</td>
			<td>Nikon</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;"># 0 35 mm Glass Bottom Petri Dish</td>
			<td>MatTek</td>
			<td>P35G-0-20-C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;"># 0 35 mm Glass Top Petri Dish</td>
			<td>MatTek</td>
			<td>P35GTOP-0-20-C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Plastic Luer fittings, PVC tubing with Luer ends</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>30600-65</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

observing and quantifying fibroblast-mediated fibrin gel compaction

תאים המוטמעים בקולגן ובג'ל פיברין מחברים ומפעילים כוחות גרירה על סיבי הג'ל. כוחות אלה יכולים להוביל לארגון מחדש מקומי וגלובלי ולארגון מחדש של מבנה הג'ל. תהליך זה ממשיך באופן מורכב התלוי בחלקו בגומלין בין מיקום התאים, הגיאומטריה של הג'ל והאילוצים המכניים על הג'ל. כדי להבין טוב יותר כיצד משתנים אלה מייצרים דפוסי יישור סיבים גלובליים, אנו משתמשים במיקרוסקופיית הפרעות דיפרנציאלית (DIC) במרווחים גיאומטריים בשילוב עם ביוריאקטור מבוקר לסביבה כדי לבחון את תהליך הדחיסה בין אקספלנטים במרווחים גיאומטריים (אשכולות של פיברובלסטים). לאחר מכן התמונות מנותחות באמצעות אלגוריתם עיבוד תמונה מותאם אישית כדי להשיג מפות של המתח. ניתן להשתמש במידע המתקבל מטכניקה זו כדי לחקור את המכנוביולוגיה של אינטראקציות שונות של מטריצת תאים, שיש להן השלכות חשובות להבנת תהליכים בריפוי פצעים, פיתוח מחלות ויישומים הנדסי רקמות.

שיפוץ רקמות הוא תהליך מורכב המונע בחלקו על ידי אינטראקציות פיזיות הדדיות בין התאים לבין המטריצה שמסביב. התאים לארגן מחדש את הסיבים שמסביב וליצור מתח ברשת הסיבים. היישור של סיבים וסביבה מכנית בתורו שולט בהתנהגות התא, כך הן תאים מטריצה ברחבי העולם לארגן מחדש כדי לייצר רקמה משופצת. בניסוי זה,...

Watch this Scientific Journal Video about Observing and Quantifying Fibroblast-mediated Fibrin Gel Compaction at JoVE.com

Observing and Quantifying Fibroblast-mediated Fibrin Gel Compaction

התבוננות וכימות דחיסה של ג'ל פיברובלסט בתיווך פיברין

מיקרוסקופיה וטכניקות לעיבוד תמונה שימשו להתבוננות וניתוח של דחיסת ג'ל בתיווך פיברובלסט וארגון מחדש של סיבי פיברין בביוריאקטור מבוקר לסביבה על פני תקופה של 48 שעות.

Cells embedded in collagen and fibrin gels attach and exert traction forces on the fibers of the gel. These forces can lead to local and global ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Preparation of Complaint Matrices for Quantifying Cellular Contraction

הכנת מטריצות תלונה לכימות התכווצות נייד

The regulation of cellular adhesion to the extracellular matrix (ECM) is essential for cell migration and ECM remodeling.  Focal adhesions are ...

Fabrication of Micro-tissues using Modules of Collagen Gel Containing Cells

ייצור של מיקרו-רקמות באמצעות מודולים של קולגן ג&#39;ל התאים המכילים

This protocol describes the fabrication of a type of micro-tissues called modules.  The module approach generates uniform, scalable and vascularized ...

Encapsulation of Cardiomyocytes in a Fibrin Hydrogel for Cardiac Tissue Engineering

Encapsulation של cardiomyocytes ב Hydrogel הפיברין עבור הנדסת רקמות לב

Culturing cells in a three dimensional hydrogel environment is an important technique for developing constructs for tissue engineering as well as studying ...

Preparation of 3D Fibrin Scaffolds for Stem Cell Culture Applications

הכנת 3D הפיברין פיגומים יישומים סלולריים גזע תרבות

Stem cells are found in naturally occurring 3D microenvironments in vivo, which are often referred to as the stem cell niche 1. Culturing stem cells ...

Engineering Fibrin-based Tissue Constructs from Myofibroblasts and Application of Constraints and Strain to Induce Cell and Collagen Reorganization

בונה הנדסת רקמות מבוססת הפיברין מmyofibroblasts ויישום של אילוצים ומתח כדי לגרום לתא וקולגן ארגון (בעניין)

Collagen content and organization in developing collagenous tissues can be influenced by local tissue strains and tissue constraint. Tissue engineers aim ...

Characterization of Leukocyte-platelet Rich Fibrin, A Novel Biomaterial

אפיון של יקוציט-טסיות העשיר הפיברין, רומן ביולוגי

Autologous platelet concentrates represent promising innovative tools in the field of regenerative medicine and have been extensively used in oral ...

Forming Giant-sized Polymersomes Using Gel-assisted Rehydration

פורמינג Polymersomes ענק בגודל שימוש Rehydration ג&#39;ל בסיוע

Polymer vesicles, or polymersomes, are being widely explored as synthetic analogs of lipid vesicles based on their stability, robustness, barrier ...

A Novel Technique for Generating and Observing Chemiluminescence in a Biological Setting

שיטה חדשנית עבור chemiluminescence יצירה וההתבוננות בסביבה ביולוגית

Intraoperative imaging techniques have the potential to make surgical interventions safer and more effective; for these reasons, such techniques are ...

A Microfluidic Flow Chamber Model for Platelet Transfusion and Hemostasis Measures Platelet Deposition and Fibrin Formation in Real-time

מודל לשכת תזרים Microfluidic עבור עירוי טסיות המוסטאסיס מודד הפקדת טסיות והיווצרות הפיברין בזמן אמת

Microfluidic models of hemostasis assess platelet function under conditions of hydrodynamic shear, but in the presence of anticoagulants, this analysis is ...

Quantifying Microorganisms at Low Concentrations Using Digital Holographic Microscopy (DHM)

Quantifying Microorganisms at Low Concentrations Using Digital Holographic Microscopy DHM

לכימות מיקרואורגניזמים בריכוזים נמוכים באמצעות מיקרוסקופ דיגיטלי הולוגרפי (סוג התושבות שלהם. מופיעים)

Accurately detecting and counting sparse bacterial samples has many applications in the food, beverage, and pharmaceutical processing industries, in ...