Name: stretching micropatterned cells on a pdms membrane
Uploaded: 2014-01-22T13:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Stretching Micropatterned Cells on a PDMS Membrane at JoVE.com

تأسست هذا العمل من قبل معهد كوري، باريس، فرنسا. تم تصميم نقالة الميكانيكية من قبل داميان كوفيلير (معهد كوري) ويتم تصنيعها من قبل GREM (MECANIQUE-grem.com). تم تطوير الزخرفة على PDMS بواسطة عمار Azioune (جامعة بوردو الثاني).

1. التخميل من PDMS <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قطع قطعة من PDMS حوالي 35 ملم × 20 ملم من ورقة قدمت قبل (على سبيل المثال، GelPak، كما هو موضح في الجدول المواد). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة الجزء العلوي والسفلي من طبقات واقية من البلاستيك (إذا لزم الأمر) و?...

<ol>
	<li>Vogel, V., Sheetz, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Local+force+and+geometry+sensing+regulate+cell+functions.">Local force and geometry sensing regulate cell functions.</a> Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 7, 265-275 (2006).</li><li>Terenna, C. R., 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=Physical+mechanisms+redirecting+cell+polarity+and+cell+shape+in+fission+yeast.">Physical mechanisms redirecting cell polarity and cell shape in fission yeast.</a> Curr. Biol. 18 (22), 1748-1753 (2008).</li><li>Guillot, C., Lecuit, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanics+of+epithelial+tissue+homeostasis+and+morphogenesis.">Mechanics of epithelial tissue homeostasis and morphogenesis.</a> Science. 340 (6137), 1185-1189 (2013).</li><li>Bosveld, F., 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=Mechanical+control+of+morphogenesis+by+Fat/Dachsous/Four-jointed+planar+cell+polarity+pathway.">Mechanical control of morphogenesis by Fat/Dachsous/Four-jointed planar cell polarity pathway.</a> Science. 336 (6082), 724-727 (2012).</li><li>Farhadifar, R., Roper, J. C., Aigouy, B., Eaton, S., Julicher, 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+influence+of+cell+mechanics,+cell-cell+interactions,+and+proliferation+on+epithelial+packing.">The influence of cell mechanics, cell-cell interactions, and proliferation on epithelial packing.</a> Curr. Biol. 17, 2095-2104 (2007).</li><li>Rauzi, M., Verant, P., Lecuit, T., Lenne, P. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nature+and+anisotropy+of+cortical+forces+orienting+Drosophila+tissue+morphogenesis.">Nature and anisotropy of cortical forces orienting Drosophila tissue morphogenesis.</a> Nat. Cell Biol. 10, 1401-1410 (2008).</li><li>Mitrossilis, D., 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=Real-time+single-cell+response+to+stiffness.">Real-time single-cell response to stiffness.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107 (38), 16518-16523 (2010).</li><li>Irimia, D., Charras, G., Agrawal, N., Mitchison, 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. 12, 1783-1790 (2007).</li><li>Fink, 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=External+forces+control+mitotic+spindle+positioning.">External forces control mitotic spindle positioning.</a> Nat. Cell. Biol. 13 (7), 771-778 (2011).</li><li>Azioune, A., Storch, M., Bornens, M., Th&#233;ry, 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=Simple+and+rapid+process+for+single+cell+micro-patterning.">Simple and rapid process for single cell micro-patterning.</a> Lab Chip. 9 (11), 1640-1642 (2009).</li><li>Azioune, A., Carpi, N., Tseng, Q., Th&#233;ry, 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=Protein+micropatterns:+A+direct+printing+protocol+using+deep+Uvs.">Protein micropatterns: A direct printing protocol using deep Uvs.</a> Methods Cell Biol. 97, 133-146 (2010).</li><li>Azioune, A., 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=Robust+method+for+high-throughput+surface+patterning+of+deformable+substrates.">Robust method for high-throughput surface patterning of deformable substrates.</a> Langmuir. 27 (12), 7349-7352 (2011).</li><li>Carpi, N., Piel, M., Azioun, A., Cuvelier, D., Fink, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micropatterning+on+silicon+elastomer+(PDMS)+with+deep+UVs.">Micropatterning on silicon elastomer (PDMS) with deep UVs.</a> Protoc. Exch. , (2011).</li><li>Sinha, B., 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=Cells+respond+to+mechanical+stress+by+rapid+disassembly+of+caveolae.">Cells respond to mechanical stress by rapid disassembly of caveolae.</a> Cell. 144 (3), 402-413 (2011).</li></ol>

على الرغم من أن هذه التقنية قد استخدمت عدة مرات ويتم اختبارها بدقة، وهناك العديد من الخطوات الحاسمة التي يمكن أن تؤدي إلى فشل التجربة. حول PDMS: لهذا العمل، GelPak، ورقة PDMS رقيقة متوفرة تجاريا، استخ?...

الخلايا تتكون الأنسجة في الكائنات العليا تخضع لتوترات الميكانيكية وقوات تمتد القادمة سواء من البيئة الخارجية أو من الخلايا المحيطة 1،2. الخلايا يجب أن تتكيف مع ومقاومة هذه القوى من أجل الحفاظ على سلامة الأنسجة. هذه القوات مهمة للأنسجة التشكل خلال 3،4 التنمية. تطبيق القوى الميكانيكية على الخلايا المستزرعة هو وسيلة لمحاكاة ما يمكن أن يحدث في الأنسجة، ولكن مع مراقبة كمية ومستقلة عن شكل الخلية وتشوه الخلايا 5،6. لهذا، يمكن استخدام عدة تقنيات. يمكن للمرء أن تضغط على الخلايا (خلية كاملة أو جزء منه)، على سبيل المثال باستخدام AFM أو مشتقات 7،8 أو تمتد الركيزة الخلايا تنمو على. الطريقة الموضحة في هذه الورقة يوضح كيفية تمتد ركيزة الطائرة مطلي مع الخلايا. وقد تم تطوير هذه التقنية في الأصل لتقييم دور القوات التي تمارس على مخلايا الثدييات itotic 9. الخلايا الإنقسامية البقاء على اتصال من خلال الركيزة الألياف التراجع وتمتد الغشاء تمارس القوة على تلك الألياف، والتي أثارت بدورها دوران المغزل الإنقسامية. مصلحة الجمع بين micropatterns لاصقة وتمتد هو تحقيق مراقبة مستقلة من القوات وشكل الخلايا الفردية. فمن الممكن على سبيل المثال أن تمتد خلية بيضوي الشكل في شكل دائري تماما الخواص، في حين يتم تطبيق تمتد ذو محورين. إذا لم يتم platted الخلايا على micropatterns، ذو محورين تمتد النتائج في استطالة الخلية، مع معظم الخلايا وجود محور طويل تتماشى مع محور التمدد. ومن ثم من الصعب فصل أثر محاذاة المحور الطويل وتأثير امتداد تطبيقها على الخلايا. الجهاز هو مناسبة لأي التصوير الخلية الحية، بما في ذلك وقت طويل مضي فلوري المجهر، والمخدرات يمكن أن تضاف أثناء التجربة. طريقة UVs وmicropatterning عميق 10وقد وصفت بالتفصيل في Azioune وآخرون وصفت 11 الزخرفة على PDMS في Azioune وآخرون 12 الحاضر تمتد البروتوكول هو نسخة من الفيديو كاربي وآخرون 13

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="573">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">GelPak</td>
			<td style="width:71px;">GelPak</td>
			<td style="width:119px;">PF-60-X4</td>
			<td style="width:167px;">Different thickness/stickiness are available. One alternative could be to cast your PDMS yourself.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Silicon grease</td>
			<td style="width:71px;">GE Bayer Silicones</td>
			<td style="width:119px;">Baysilone-Paste</td>
			<td>This one is biocompatible</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Stretching device</td>
			<td style="width:71px;">GREM m&#233;canique</td>
			<td style="width:119px;">Stretcher 2011</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">EDC (N-(3-Dimethylaminopropyl)-N&#8242;-ethylcarbodiimide hydrochloride)</td>
			<td style="width:71px;">Sigma</td>
			<td align="right" style="width:119px;">3450</td>
			<td>Stable 6 months at -20 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">NHS (N-Hydroxysulfosuccinimide sodium salt)</td>
			<td style="width:71px;">Sigma</td>
			<td align="right" style="width:119px;">56485</td>
			<td>Protect from humidity</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Pll-g-peg (PLL(20)-g[3.5]-PEG(2) 20 mg)</td>
			<td style="width:71px;">SurfaceSolutions (Zurich)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Synthetic Quartz photomask</td>
			<td style="width:71px;">Toppan</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Take standard binary photomask in Quartz</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Fibronectin from bovine plasma</td>
			<td style="width:71px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">F1141</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

stretching micropatterned cells on a pdms membrane

القوى الميكانيكية المبذولة على الخلايا و / أو الأنسجة تلعب دورا رئيسيا في عمليات عديدة. قمنا بتطوير جهاز لتمتد الخلايا مطلي على PolyDiMethylSiloxane (PDMS) الغشاء، متوافقة مع التصوير. هذا الأسلوب هو استنساخه وتنوعا. يمكن micropatterned الغشاء PDMS من أجل حصر الخلايا أو الأنسجة لهندسة محددة. فإن الخطوة الأولى هي لطباعة micropatterns على الغشاء PDMS مع تقنية الأشعة فوق البنفسجية العميقة. الغشاء PDMS ثم يتم تركيبه على محفة الميكانيكية. A غرفة لا بد على رأس الغشاء مع الشحوم حيويا للسماح مزلق أثناء التمدد. هي المصنفة الخلايا ويسمح لنشر لعدة ساعات على micropatterns. يمكن أن تمتد العينة وغير المتمدد عدة مرات مع استخدام المسمار المصغر. يستغرق أقل من دقيقة لتطبيق تمتد إلى أقصى مداها (حوالي 30٪). لا تتضمن هذه التقنية المعروضة هنا جهاز بمحركات، وهو أمر ضروري لpplying دورات تمتد المتكررة بسرعة و / أو الكمبيوتر التي تسيطر عليها وتمتد، ولكن هذا يمكن تنفيذها. تمتد من الخلايا أو الأنسجة يمكن أن تكون ذات فائدة للأسئلة المتعلقة القوات الخلية، استجابة الخلية لإجهاد ميكانيكي أو التشكل الأنسجة. وهذا عرض فيديو تظهر كيفية تجنب المشاكل النموذجية التي قد تنشأ عند القيام هذا النوع من التجربة التي تبدو بسيطة.

<html> تقنية الواردة في هذا البروتوكول الفيديو يسمح تطبيق القوات على التراجع من ألياف خلايا الثدييات الإنقسامية. في الواقع، أثناء انقسام الخلية، في مرحلة الإنقسامية، خلايا الثدييات تتراجع لتأخذ شكل كرة وتترك وراءها الكابلات أكتين رقيقة تحيط بها غشاء التي تعلق على الر?...

Watch this Scientific Journal Video about Stretching Micropatterned Cells on a PDMS Membrane at JoVE.com

Stretching Micropatterned Cells on a PDMS Membrane

يقدم هذا المخطوط تقنية لتطبيق أو إطلاق القوات على الخلايا أو الأنسجة الملتصقة باستخدام أحادي الاتجاه تمتد.

تمتد خلايا Micropatterned على غشاء PDMS

Mechanical forces exerted on cells and/or tissues  play a major role in numerous processes. We have developed a device to stretch  cells plated on a ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Micropatterned Surfaces to Study Hyaluronic Acid Interactions with Cancer Cells

أسطح Micropatterned لدراسة التفاعلات حمض الهيالورونيك مع خلايا السرطان

Cancer invasion and progression involves a motile cell phenotype, which is under complex regulation by growth factors/cytokines and extracellular matrix ...

Improved Visualization and Quantitative Analysis of Drug Effects Using Micropatterned Cells

تحسن التصور والتحليل الكمي لتأثيرات الدواء باستخدام خلايا Micropatterned

To date, most HCA (High Content Analysis) studies are carried out with adherent cell lines grown on a homogenous substrate in tissue-culture treated ...

Stretching Short Sequences of DNA with Constant Force Axial Optical Tweezers

تمتد سلاسل قصيرة من الحمض النووي مع ثابت القوة المحورية الملقط البصري

Single-molecule techniques for stretching DNA of contour lengths  less than a kilobase are fraught with experimental difficulties. However, many ...

A Novel Stretching Platform for Applications in Cell and Tissue Mechanobiology

A منصة رواية تمتد للتطبيقات في الخلايا والأنسجة Mechanobiology

Tools that allow the application of mechanical forces to cells and tissues or that can quantify the mechanical properties of biological tissues have ...

Luminescence Resonance Energy Transfer to Study Conformational Changes in Membrane Proteins Expressed in Mammalian Cells

نقل التلألؤ الرنين الطاقة لدراسة التغييرات بتكوين جزئي في غشاء البروتينات أعرب في خلايا الثدييات

Luminescence Resonance Energy Transfer, or LRET, is a powerful technique used to measure distances between two sites in proteins within the distance range ...

Optimizing Attachment of Human Mesenchymal Stem Cells on Poly(&#949;-caprolactone) Electrospun Yarns

Optimizing Attachment of Human Mesenchymal Stem Cells on PolyÃƒÅ½Ã‚Âµ-caprolactone Electrospun Yarns

تحسين مرفق من الوسيطة الإنسان الخلايا الجذعية على بولي (ε-caprolactone) خيوط Electrospun

Research into biomaterials and tissue engineering often includes cell-based in vitro investigations, which require initial knowledge of the starting cell ...

Gene Transfection toward Spheroid Cells on Micropatterned Culture Plates for Genetically-modified Cell Transplantation

الجينات ترنسفكأيشن نحو خلايا كروي على لوحات Micropatterned الثقافة لالمعدلة وراثيا زرع الخلايا

To improve the therapeutic effectiveness of cell transplantation, a transplantation system of genetically modified, injectable spheroids was developed. ...

Microfluidic Genipin Deposition Technique for Extended Culture of Micropatterned Vascular Muscular Thin Films

ميكروفلويديك Genipin ترسب تقنية للثقافة الموسعة من Micropatterned الأوعية الدموية العضلات الرقيقة

The chronic nature of vascular disease progression requires the development of experimental techniques that simulate physiologic and pathologic vascular ...

Construction of Modular Hydrogel Sheets for Micropatterned Macro-scaled 3D Cellular Architecture

بناء وحدات صفائح هيدروجيل لتحجيم الكلي Micropatterned 3D الخلوية العمارة

Hydrogels can be patterned at the micro-scale using microfluidic or micropatterning technologies to provide an in vivo-like three-dimensional (3D) tissue ...

Double Emulsion Generation Using a Polydimethylsiloxane (PDMS) Co-axial Flow Focus Device

Double Emulsion Generation Using a Polydimethylsiloxane PDMS Co-axial Flow Focus Device

ضعف مستحلب الجيل باستخدام Polydimethylsiloxane (PDMS) المشارك المحوري تدفق التركيز الأجهزة

Double emulsions are useful in a number of biological and industrial applications in which it is important to have an aqueous carrier fluid. This paper ...