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

この作品は、キュリー研究所、パリ、フランスで設立されました。機械式ストレッチャはダミアンCuvelier（キュリー研究所）によって設計され、GREM（メカニック-grem.com）によって製造されている。 PDMS上のパターニングはアマルAzioune（ボルドーII大学）によって開発されました。

1。 PDMSの不動態化<ol><li>あらかじめ作られたシート（材料の表に示すように、たとえば、GelPak、）からのX 20ミリメートルのPDMSが約35ミリメートルの部分をカット。 </li><li>プラスチックの上部と下部の保護層を除去（必要な場合）、ペトリ皿（処理した培養を細胞ではない）は、プラスチックに、PDMSを配置するためにピンセットを使用しています。 </li><li> /分30振動で回転装置上で5分間、70...

<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. 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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>

この技術は、多数回使用されていますし、徹底的にテストされていますが、失敗した実験につながることができ、いくつかの重要なステップがあります。 PDMSについて： この作業では、GelPak、市販の薄いPDMSシートを用いた。別の方法として、PDMSシートは、PDMSミックスから直接鋳造することができる。それは、より再現性があり、カスタムメイドのPDMS...

高等生物の組織を構成する細胞は、機械的緊張にさらされ、外部環境からか、周囲の細胞の1,2のいずれかから来る力を伸ばす。細胞は、に適応し、組織の完全性を維持するためにこれらの力に耐えなければならない。そのような力は、開発中に3,4の組織形態形成のためにも重要である。培養細胞に対する機械的な力を適用すると、組織内で何が起こるか模倣する方法ですが、細胞形状および細胞変形5,6の定量的かつ独立したコントロール機能を備えています。このために、いくつかの技術が使用されてもよい。一つは、AFMまたはその誘導体7,8を使用して、たとえば、細胞（全細胞またはその一部）に押したり、細胞が上に成長している基板を伸ばすことができます。 このホワイトペーパーで説明する方法は、細胞でメッキ面基板をストレッチする方法を示しています。この技術は、元々m個に作用する力の役割を評価するために開発されたitotic、哺乳動物細胞9。有糸分裂細胞は、引込みファイバを介して基板への接続を維持し、膜を延伸は今度は紡錘体の回転を引き起こし、これらの繊維に力を発揮した。接着マイクロパターンを組み合わせて、延伸の関心が力と個々の細胞の形状の独立した制御を達成することである。一軸延伸が適用されている間、それは、完全に等方性の丸い形状に卵形細胞を伸ばすために、例えば、可能である。細胞が微細にplattedされていない場合、ほとんどの細胞は一軸延伸軸と一致長軸を有する、細胞伸長における結果を延伸する。それは長い軸調整や細胞に適用し、ストレッチの効果の影響を分離することが、その後は難しい。 デバイスは、長い時間経過蛍光顕微鏡法を含む任意の生細胞イメージングのために適しており、薬物は、実験中に添加することができる。深いUVの用微細法10ら Aziouneに詳細に記載した。PDMS上11パターニングがAzioune らに記載された。12プロトコルを伸ばし存在カルピらのビデオ版です。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

機械的力は、細胞に作用するおよび/または組織は、多くのプロセスにおいて重要な役割を果たしている。私たちは、イメージングと互換性ポリジメチルシロキサン（PDMS）膜上で平板培養した細胞を伸ばすためのデバイスを開発した。この手法は、再現性があり、汎用性があります。 PDMS膜は、特定の形状に細胞または組織を閉じ込めるために微細化することができる。最初のステップは、ディープUV技術とPDMS膜上に微細パターンを印刷することである。 PDMS膜は、次いで、機械的なストレッチャーに取り付けられている。室は、ストレッチの際に滑走できるように生体適合性グリース膜の上にバインドされています。細胞は播種し、微細パターン上の数時間広めるために許可されています。サンプルは、マイクロメータねじを用いて複数回延伸·未延伸することができる。それは、その全容（約30％）にストレッチを適用する分もかかります。ここで紹介するテクニックはために必要な電動式の装置が含まれていません迅速および/またはコンピュータ制御された延伸繰り返し延伸サイクルをpplyingが、これは実現することができる。細胞または組織の延伸は、細胞力、機械的なストレスや組織形態形成に対する細胞応答に関連した質問の対象となることができます。このビデオプレゼンテーションでは、一見シンプルなこのタイプの実験を行うときに発生する可能性のある一般的な問題を回避する方法を紹介します。

<html>このビデオプロトコルで提示技術は、有糸分裂、哺乳動物細胞の収縮繊維に力を加えることを可能にした。実際に、細胞分裂の間、有糸分裂の段階では、哺乳動物細胞は、球体の形状をとると、基板に取り付けられた膜で囲まれた細いアクチンケーブルを残すように後退させる。これらのケーブル（後退繊維）、除算に入る前にセル形状のメモリである。 PDMS薄膜上にフォトマスクを通?...

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Stretching Micropatterned Cells on a PDMS Membrane

この原稿は、単方向ストレッチを使用して接着細胞または組織に力を適用したり、解放する手法を提示します。

PDMS膜上のマイクロパターン細胞を伸ばす

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

癌細胞とヒアルロン酸の相互作用を研究するマイクロパターン表面

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

マイクロパターン細胞を用いた薬物の効果の改善可視化と定量分析

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

コンスタント·フォース軸光ピンセットを用いたDNAの短い配列を伸ばす

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

細胞および組織メカノでのアプリケーションのためのプラットフォームをストレッチ小説

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

発光共鳴エネルギーは、哺乳動物細胞で発現膜タンパク質の立体構造変化を研究するために転送

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

ポリ（εカプロラクトン）エレクトロ糸にヒト間葉系幹細胞の添付ファイルの最適化

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

遺伝的に改変された細胞移植のためのマイクロパターン培養プレート上スフェロイド細胞に対する遺伝子導入

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

マイクロパターン血管筋薄膜の拡張文化ためのマイクロ流体ゲニピン堆積技術

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

マイクロパターンマクロスケール3D細胞構造のためのモジュラーヒドロゲルシートの構築

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

ポリジメチルシロキサン（PDMS）同軸フローフォーカス・デバイスを使用したダブルエマルションの生成

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 ...