Name: study of cell migration in microfabricated channels
Uploaded: 2014-02-21T14:00:00
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Los autores agradecen enormemente la plataforma PICT IBISA en el Institut Curie (CNRS UMR144). Este trabajo fue financiado por becas de: el Consejo Europeo de Investigación para AM.LD (Strapacemi 243.103), el Nationale pour la Recherche Asociación (ANR-09-Piri-0027-PCVI), la fundación InnaBiosanté (Micemico) a MP y AM. LD y el joven investigador subvención ERC Strapacemi a AM.LD.

Nota importante: Este protocolo supone que el molde que contiene la forma de los microcanales deseados ya se ha hecho. Más información sobre la preparación del molde ha sido ya publicada 10. Este protocolo también asume que la cultura los DC de la médula ósea se conoce. 1. Fabricación de chips <ol><li> Mezclar el aceite PDMS y agente de curado en una relación en peso de 10:01 en un vaso de plástico. Mezclar ambos compuestos a fondo. </li><li> Fundido la...

<ol>
	<li>Lauffenburger, D. A., Horwitz, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+migration:+a+physically+integrated+molecular+process.">Cell migration: a physically integrated molecular process.</a> Cell. 84 (3), 359-369 (1996).</li><li>L&#228;mmermann, T., 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=Rapid+leukocyte+migration+by+integrin-independent+flowing+and+squeezing.">Rapid leukocyte migration by integrin-independent flowing and squeezing.</a> Nature. 453 (7191), 51-55 (2008).</li><li>Schor, S. L., Allen, T. D., Harrison, C. 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Immunol. 30, 1-22 (2012).</li><li>Faure-Andr&#233;, G., 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=Regulation+of+dendritic+cell+migration+by+CD74,+the+MHC+class+II-associated+invariant+chain.">Regulation of dendritic cell migration by CD74, the MHC class II-associated invariant chain.</a> Science. 322 (5908), 1705-1710 (2008).</li><li>Renkawitz, 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=Adaptive+force+transmission+in+amoeboid+cell+migration.">Adaptive force transmission in amoeboid cell migration.</a> Nat. Cell Biol. 11 (12), 1438-1443 (2008).</li><li>Jacobelli, 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=Confinement-optimized+three-dimensional+T+cell+amoeboid+motility+is+modulated+via+myosin+IIA-regulated+adhesions.">Confinement-optimized three-dimensional T cell amoeboid motility is modulated via myosin IIA-regulated adhesions.</a> Nat. Immunol. 11 (10), 953-961 (2010).</li><li>Irimia, D., Charras, G., Agrawal, N., Mitchinson, T., Toner, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polar+stimulation+and+constrained+cell+migration+in+microfluidic+channels.">Polar stimulation and constrained cell migration in microfluidic channels.</a> Lab Chip. 7 (12), 1783-1790 (2007).</li><li>Moreau, H., 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=Dynamic+in+situ+cytometry+uncovers+T+cell+receptor+signaling+during+immunological+synapses+and+kinapses+in+vivo.">Dynamic in situ cytometry uncovers T cell receptor signaling during immunological synapses and kinapses in vivo.</a> Immunity. 37 (2), 351-363 (2012).</li><li>Heuz&#233;, M. L., Collin, O., Terriac, E., Lennon-Dum&#233;nil, A. M., Piel, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+migration+in+confinement:+a+micro-channel-based+assay.">Cell migration in confinement: a micro-channel-based assay.</a> Methods Mol. Biol. 769, 415-434 (2011).</li><li>Ren, K., Zhao, Y., Su, J., Ryan, D., Wu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Convenient+method+for+modifying+poly(dimethylsiloxane)+to+be+airtight+and+resistive+against+absorption+of+small+molecules.">Convenient method for modifying poly(dimethylsiloxane) to be airtight and resistive against absorption of small molecules.</a> Anal. Chem. 82 (14), 5965-5971 (2010).</li><li>Ren, K., Dai, W., Zhou, J., Su, J., Wu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Whole-Teflon+microfluidic+chips.">Whole-Teflon microfluidic chips.</a> PNAS. 108 (20), 8162-8166 (2011).</li><li>Maiuri, P., 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=The+first+World+Cell+Race.">The first World Cell Race.</a> Curr Biol. 22 (17), 673-675 (2012).</li></ol>

Aquí se describe un dispositivo compuesto de microcanales como un método para estudiar las propiedades migratorias de gran número de células en los experimentos individuales. Este sistema experimental imita las limitaciones ambientales confinados que se encuentran en los tejidos por las células migratorias endógenos. Sin embargo, al forzar la migración en una sola dimensión, que facilita el seguimiento automático de células y la extracción de los mensurables (Figura 5). También mostramos que...

La migración es una función celular complejo que es importante para muchos procesos fisiológicos en los organismos multicelulares, incluyendo el desarrollo, las respuestas inmunes, y la regeneración de tejidos. Además, determinadas situaciones patológicas tales como la invasión tumoral y la metástasis dependen de la motilidad celular 1. Por estas razones, la migración celular se ha convertido en un importante campo de estudio en el contexto de la investigación fundamental y traslacional. In vivo, la mayoría de los tejidos se caracterizan por una rica matriz extracelular y de alta densidad celular. La migración celular, por lo tanto, en condiciones fisiológicas, se produce en un ambiente confinado complejo. Clásicamente, muy probablemente debido a razones históricas y límites técnicos, la migración celular se ha estudiado en sistemas 2D planas que no se reproducen muchas de las propiedades de entorno que se encuentran en los tejidos, tales como el confinamiento. Por otra parte, factores como la adhesión celular, que son esenciales para la motilidad en 2D, recientemente se han mostrado no ser necessariamente necesarios para la migración en vivo o dentro de un gel, lo que sugiere que los mecanismos que gobiernan la locomoción celular en 2D y en otros ambientes son distintos 2. Varios sistemas se han desarrollado para imitar las complejas propiedades de los tejidos, los más famosos geles de colágeno bienestar, cuyo objetivo es la recapitulación de las propiedades de la composición de la matriz extracelular 3. Aquí proponemos microcanales como un método complementario simple que permite la migración de células de estudio en una dimensión en un ambiente confinado. En este sistema las células migran a lo largo de microcanales en la que entran espontáneamente. Células migratorias entonces adquieren la forma de los canales, la adopción de una geometría tubular que lo más probable refuerza su polaridad. El movimiento lineal de las células en los canales permite el seguimiento automático de células y la extracción de parámetros cuantitativos de los experimentos. Desde el punto de vista técnico, este sistema es fácil y flexible. El revestimieg de las paredes del canal se puede manipular, el tamaño y la forma de los canales pueden ser adaptados, y un gran número de células puede ser analizado en los experimentos individuales. Este sistema puede ser también ampliadas al realizar el análisis de la pantalla de medio alcance de moléculas implicadas en la motilidad celular. El protocolo descrito aquí se ha estandarizado el uso de células dendríticas (DC) como un modelo celular. Estas células son clave para el sistema inmune a medida que participan en la iniciación y el mantenimiento de las respuestas inmunes específicas 4. In vitro, países en desarrollo se ha demostrado que migrar de forma espontánea en ambientes confinados y son por lo tanto un buen modelo para estudiar la motilidad celular en microcanales 5,6 . Es importante destacar que este sistema se puede ampliar para analizar la migración de cualquier otro tipo de células móviles como linfocitos T, neutrófilos, o células tumorales 7-9.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="947">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:273px;">PolyDimethylSiloxane (PDMS)</td>
			<td style="width:131px;">GE Silicones</td>
			<td style="width:139px;">RTV615</td>
			<td style="width:405px;">Package of 90% silicone base and 10% curing agent</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Core sample cutter</td>
			<td>Ted Pella Int.</td>
			<td>Harris Uni-Core&#160;</td>
			<td>Diameter 2,5 mm</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Glass-bottom dish</td>
			<td>WPI</td>
			<td>Fluorodish FD 35-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Ultrasonic cleaner</td>
			<td>Branson Ultrasonics</td>
			<td>Branson 200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Plasma cleaner</td>
			<td>Harrick Plasma</td>
			<td>PDC 32 G</td>
			<td>For small samples (35 dishes). A bigger version is also available</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Fibronectin from bovine plasma</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>F0895</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">PolyLysine grafted PEG (Pll-g-PEG)</td>
			<td>Susos</td>
			<td>PLL(20)-g[3.5]-PEG(5)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Hoechst 33342</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>B2261</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Y27632</td>
			<td>TOCRIS</td>
			<td>1254</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

study of cell migration in microfabricated channels

El método aquí descrito permite el estudio de la migración de células en condiciones de confinamiento en una dimensión. Se basa en el uso de canales microfabricados, que imponen un fenotipo polarizado a las células por las limitaciones físicas. Una vez dentro de los canales, las células tienen sólo dos posibilidades: seguir adelante o hacia atrás. Esta migración simplificado en el que la direccionalidad está restringida facilita el seguimiento automático de las células y la extracción de parámetros cuantitativos para describir el movimiento celular. Estos parámetros incluyen la velocidad de célula, los cambios de dirección, y las pausas durante el movimiento. Los microcanales son también compatibles con el uso de marcadores fluorescentes y son por lo tanto adecuados para estudiar la localización de los orgánulos y las estructuras intracelulares durante la migración celular en alta resolución. Por último, la superficie de los canales se puede funcionalizar con diferentes sustratos, lo que permite el control de las propiedades adhesivas de los canales o el estudio de Haptotaxis. En resumen, el sistema de hERE descrito está destinado a analizar la migración de grandes números de células en condiciones en las que se controlan tanto la geometría y de la naturaleza bioquímica del medio ambiente, lo que facilita la normalización y reproducibilidad de los experimentos independientes.

En cada experimento la superficie de la PDMS se recubre con una molécula adaptada a los intereses del estudio. La figura 2 muestra los canales revestidos con una molécula fluorescente, PLL-g-PEG, antes y después de lavar (paso 2.4). Tal experimento permite el control de la homogeneidad del recubrimiento en los canales. Después de la carga de células, microscopía de vídeo se puede realizar para seguir la migración celular. Figura 3A muestra un ejemplo...

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Study of Cell Migration in Microfabricated Channels

Un método cuantitativo para estudiar la migración espontánea de las células en un microambiente confinado unidimensional se describe. Este método tiene la ventaja de canales microfabricados y se puede utilizar para estudiar la migración de gran número de células bajo diferentes condiciones en los experimentos individuales.

Estudio de la Migración celular en Canales Microfabricated

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