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

इस काम फ्रांस Institut क्यूरी, पेरिस, द्वारा स्थापित किया गया था. यांत्रिक स्ट्रेचर डेमियन Cuvelier (Institut क्यूरी) द्वारा तैयार किया गया था और GREM द्वारा निर्मित है (MECANIQUE-grem.com). PDMS पर patterning Ammar Azioune (बोर्डो द्वितीय विश्वविद्यालय) द्वारा विकसित किया गया था.

1. PDMS की passivation <ol><li> PDMS का एक टुकड़ा काट लगभग एक पूर्व बनाया चादर से x 20 मिमी 35 मिमी (उदाहरण के लिए, GelPak, सामग्री की तालिका में सूचीबद्ध). </li><li> प्लास्टिक की ऊपर और नीचे की सुरक्षा परतों निकालें (यदि आवश्यक) और पेट्री ड...

<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>

इस तकनीक को कई बार इस्तेमाल किया गया है और अच्छी तरह से जांच कर रहा है हालांकि, एक असफल प्रयोग को जन्म दे सकता है कि कई महत्वपूर्ण कदम उठाए हैं. PDMS के बारे में: इस काम के लिए, GelPak, एक व्याव?...

उच्च जीवों में एक ऊतक रचना कोशिकाओं यांत्रिक तनाव और बाहरी वातावरण से या आसपास की कोशिकाओं 1,2 से या तो आ खींच बलों के अधीन हैं. कोशिकाओं के लिए अनुकूल है और ऊतक अखंडता को बनाए रखने के क्रम में इन ताकतों का विरोध करना चाहिए. इस तरह की ताकतों का भी विकास 3,4 दौरान ऊतकों morphogenesis के लिए महत्वपूर्ण हैं. संवर्धित कोशिकाओं पर यांत्रिक बलों लागू एक ऊतक में क्या हो सकता है की नकल के लिए एक रास्ता है, लेकिन सेल आकार और सेल विरूपण 5,6 की एक मात्रात्मक और स्वतंत्र नियंत्रण के साथ. इसके लिए कई तकनीकों का इस्तेमाल किया जा सकता है. वन (पूरे सेल या इसे का हिस्सा), उदाहरण के लिए AFM या डेरिवेटिव 7,8 या कोशिकाओं पर बढ़ रहे हैं सब्सट्रेट खिंचाव का उपयोग कोशिकाओं पर प्रेस कर सकते हैं. इस पत्र में वर्णित विधि कोशिकाओं के साथ चढ़ाया एक विमान सब्सट्रेट फैलाने के लिए कैसे करें. इस तकनीक को मूल रूप से आकलन करने के लिए विकसित किया गया था बलों की भूमिका मीटर पर exerteditotic स्तनधारी कोशिकाओं 9. Mitotic कोशिकाओं त्याग फाइबर के माध्यम से सब्सट्रेट करने के लिए जुड़े रहने और झिल्ली खींच बदले में mitotic धुरा के रोटेशन उकसाया जो उन तंतुओं, पर बल डाला. चिपकने वाला micropatterns संयोजन और खींच के हित बलों और व्यक्ति की कोशिकाओं के आकार के स्वतंत्र नियंत्रण हासिल करने के लिए है. यह एक अक्षीय खिंचाव लागू किया जाता है, जबकि एक पूरी तरह से isotropic गोल आकार में एक अंडाकार सेल फैलाने के लिए उदाहरण के लिए संभव है. कोशिकाओं micropatterns पर platted नहीं कर रहे हैं, एक अक्षीय सबसे कोशिकाओं खिंचाव अक्ष के साथ गठबंधन एक लंबे धुरी होने के साथ, सेल बढ़ाव में परिणाम खींच. यह लंबे समय से अक्ष संरेखण और कोशिकाओं को लागू खिंचाव के प्रभाव के प्रभाव को अलग करने के लिए तो मुश्किल है. डिवाइस लंबे समय व्यतीत फ्लोरोसेंट माइक्रोस्कोपी सहित किसी भी जीना सेल इमेजिंग, के लिए उपयुक्त है, और दवाओं के प्रयोग के दौरान जोड़ा जा सकता है. गहरे उव्स micropatterning विधि 10Azioune में विवरण में वर्णित किया गया था एट अल. PDMS पर 11 Patterning वर्णित किया गया था Azioune एट अल. 12 में प्रोटोकॉल खींच उपस्थित Carpi एट अल. 13 का एक वीडियो संस्करण है

<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

यांत्रिक बलों कोशिकाओं पर लगाए और / या ऊतकों कई प्रक्रियाओं में एक प्रमुख भूमिका निभाते हैं. हम एक polydimethylsiloxane इमेजिंग के साथ संगत (PDMS) झिल्ली, पर चढ़ाया कोशिकाओं को फैलाने के लिए एक उपकरण विकसित किया है. इस तकनीक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य और बहुमुखी है. PDMS झिल्ली एक विशिष्ट ज्यामिति के लिए कोशिकाओं या ऊतकों को सीमित करने के क्रम में micropatterned किया जा सकता है. पहले कदम के लिए एक गहरी यूवी तकनीक के साथ PDMS झिल्ली पर micropatterns मुद्रित करने के लिए है. PDMS झिल्ली फिर एक यांत्रिक स्ट्रेचर पर मुहिम शुरू की है. एक कक्ष में खिंचाव के दौरान ग्लाइडिंग अनुमति देने के लिए biocompatible तेल के साथ झिल्ली के ऊपर ही है. कोशिकाओं वरीयता प्राप्त और micropatterns पर कई घंटे के लिए प्रसार करने के लिए अनुमति दी जाती है. नमूना एक micrometric पेंच के उपयोग के साथ कई बार बढ़ाया और unstretched किया जा सकता है. यह (30% के आसपास) अपनी पूरी हद तक खिंचाव लागू करने के लिए एक मिनट से भी कम समय लगता है. यहाँ प्रस्तुत तकनीक एक के लिए आवश्यक है, जो एक मोटर चालित उपकरण है, शामिल नहीं हैजल्दी और / या कंप्यूटर खींच नियंत्रित दोहराया खिंचाव चक्र pplying, लेकिन यह लागू किया जा सकता है. कोशिकाओं की टूटती या ऊतक कोशिका बलों, यांत्रिक तनाव या ऊतक morphogenesis के लिए सेल प्रतिक्रिया से संबंधित प्रश्नों के लिए ब्याज की हो सकती है. इस वीडियो प्रस्तुति प्रतीत होता है सरल प्रयोग के इस प्रकार के कर जब पैदा हो सकता है कि विशिष्ट समस्याओं से बचने के लिए कैसे दिखाई देंगे.

<html> इस वीडियो प्रोटोकॉल में प्रस्तुत तकनीक mitotic स्तनधारी कोशिकाओं का त्याग फाइबर पर बलों के आवेदन की अनुमति दी. दरअसल, कोशिका विभाजन के दौरान, mitotic चरण में, स्तनधारी कोशिकाओं के एक क्षेत्र आकार ले और सब्सट्?...

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Stretching Micropatterned Cells on a PDMS Membrane

इस पांडुलिपि यूनिडायरेक्शनल खींच उपयोग कर पक्षपाती कोशिकाओं या ऊतकों पर बल लागू होते हैं या जारी करने के लिए एक तकनीक प्रस्तुत करता है.

एक PDMS झिल्ली पर micropatterned प्रकोष्ठों टूटती

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

Micropatterned सतहों Hyaluronic एसिड कैंसर कोशिकाओं के साथ संबंधों का अध्ययन करने के लिए

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

बेहतर और औषधि Micropatterned कक्ष का उपयोग करना प्रभाव के मात्रात्मक विश्लेषण विज़ुअलाइज़ेशन

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

निरंतर बल Axial ऑप्टिकल चिमटी के साथ डीएनए की कम दृश्यों टूटती

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

सेल और टिशू Mechanobiology में अनुप्रयोगों के लिए एक उपन्यास टूटती प्लेटफार्म

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

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Luminescence प्रतिध्वनि ऊर्जा स्तनधारी कोशिकाओं में व्यक्त झिल्ली प्रोटीन में गठनात्मक परिवर्तन का अध्ययन करने के लिए स्थानांतरण

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

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

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आनुवंशिक रूप से संशोधित कोशिका प्रत्यारोपण के लिए micropatterned संस्कृति प्लेटों पर उपगोल प्रकोष्ठों की ओर जीन अभिकर्मक

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

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

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Micropatterned मैक्रो-बढ़ाया 3 डी सेलुलर वास्तुकला के लिए मॉड्यूलर हाइड्रोजेल शीट्स का निर्माण

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

एक polydimethylsiloxane (PDMS) सह-अक्षीय प्रवाह फोकस डिवाइस का उपयोग डबल पायस पीढ़ी

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 ...