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

Эта работа была основана Института Кюри, Париж, Франция. Механический носилки предназначены Дэмиена Cuvelier (Институт Кюри) и производится компанией Грэм (MECANIQUE-grem.com). Структурирование на PDMS был разработан Аммар Azioune (II Университета Бордо).

1. Пассивация PDMS <ol><li> Отрежьте кусок PDMS примерно 35 мм х 20 мм из предварительно сделанного листа (например, GelPak, как указано в таблице материалов). </li><li> Снимите верхнюю и нижние защитные слои пластика (при необходимости) и использовать пинцет, чтобы поместить PDMS в пластиковом (не клеточно...

<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>

Хотя этот метод был использован много раз и проходит тщательную проверку, есть несколько важных шагов, которые могут привести к неудачного эксперимента. О PDMS: За эту работу, GelPak, имеющийся в продаже тонкий PDMS лист, был использован. В качестве альтернативы PDMS...

Клетки, составляющие ткань у высших организмов подвержены механическим напряженности и растягивающих сил ближайшие либо из внешней среды или от окружающих клеток 1,2. Клетки должны адаптироваться и противостоять эти силы для поддержания целостности тканей. Такие силы также важны для тканей формообразования во время разработки 3,4. Применение механических сил на культивируемых клетках это способ имитировать то, что может произойти в ткани, но с количественным и независимого управления формы клеток и деформации клеток 5,6. Для этого несколько методов могут быть использованы. Можно нажать на клетках (вся клетка или ее часть), например с помощью АСМ или производные 7,8 или растянуть подложки клетки, растущие на. Метод, описанный в этой статье показано, как растянуть плоскости подложки, покрытая клетками. Этот метод был первоначально разработан для оценки роли сил, действующих на мitotic клетки млекопитающих 9. Митотических клеток оставаться на связи с подложкой через отвода волокон и растяжения мембрану, оказываемое усилие на тех волокон, которые, в свою очередь, спровоцированных вращение митотического веретена. Интерес объединения клейкие micropatterns и растяжения является достижение независимый контроль сил и формы отдельных клеток. Это, например, можно протянуть овально клетки в совершенно изотропной круглой формы, в то время как одноосное растяжение применены. Если клетки не свили на micropatterns, одноосное растяжение результаты в удлинения клеток, при этом большинство клеток, имеющих длинную ось совмещена с осью растяжения. Это то трудно отделить эффект длинной оси выравнивания и эффекта на участке, приложенного к клеткам. Устройство подходит для любого живого изображения клеток, в том числе давно промежуток флуоресцентной микроскопии, и наркотики могут быть добавлены в течение эксперимента. Глубокий метод UVs micropatterning 10был подробно описан в Azioune соавт. был описан 11 Patterning на PDMS в Azioune др. 12. Настоящий растяжения протокол является видео версия Карпи и др. 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

Механические силы, действующие на клетки и / или ткани играют важную роль в многочисленных процессов. Мы разработали устройство, чтобы растянуть клетки высевают на полидиметилсилоксан (PDMS) мембраны, совместимый с изображениями. Эта техника является воспроизводимым и универсальным. PDMS мембрана может быть micropatterned для того, чтобы ограничить клеток или тканей с определенным геометрии. Первым шагом является печать micropatterns на мембране PDMS с глубоким техники УФ. PDMS мембраны затем монтируется на механическом носилках. Камера связан в верхней части мембраны с биосовместимым смазки, чтобы позволить скольжения во время растяжения. Клетки высевают и давали возможность распространяться в течение нескольких часов на micropatterns. Образец может быть растянут и растяжений несколько раз с использованием микрометрического винта. Это займет меньше минуты, чтобы применить на участке в полном объеме (около 30%). Техника, представленная здесь не включает моторизованный устройство, которое необходимо дляpplying повторяющихся циклов растяжения быстро и / или управляется компьютером растяжения, но это может быть осуществлено. Растяжение клеток или тканей может представлять интерес для вопросов, связанных с сотовых сил, клеточного ответа к механическим воздействиям или ткани формообразования. Это видео презентация покажет, как избежать типичных проблем, которые могут возникнуть при выполнении этого типа, казалось бы, простого эксперимента.

<html> Техника представлена ​​в этом видео протокола позволило применение сил на отвода волокон митотических клетках млекопитающих. Действительно, во время деления клетки, в митотической стадии, клетки млекопитающих отказаться принять форму шара и оставить позади тонких актиновых каб?...

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

Stretching Micropatterned Cells on a PDMS Membrane

Эта рукопись представляет технику применять или освободить силы на прикрепленных клеток или тканей с использованием однонаправленной растяжения.

Растяжка Micropatterned клеток на PDMS мембраны

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 Поверхности по изучению Гиалуроновая кислота Взаимодействие с раковыми клетками

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

Улучшенная Визуализация и количественный анализ на наркотики эффекты с помощью Micropatterned Клетки

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

Растяжение коротких последовательностей ДНК с постоянной силой осевой оптический пинцет

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

Роман Растяжка Платформа для приложений в клеточной и тканевой 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

Свечение резонанс переноса энергии по изучению конформационных изменений мембранных белков выражается в клетках млекопитающих

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

Оптимизация пристрастие к мезенхимальных стволовых клеток человека на поли (ε-капролактон) Electrospun пряжи

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

Трансфекции генов к сфероида клетки на Micropatterned культуры Плиты для генетически модифицированной клеточной трансплантации

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

Микрожидкостных генипин осаждения Техника для расширенной культуры Micropatterned сосудистых мышечной тонких пленок

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

Строительство модульных гидрогеля листов для Micropatterned Макро-масштабного 3D Cellular архитектуры

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

Двухместный Эмульсия поколения Использование Полидиметилсилоксан (PDMS) Коаксиальная Поток Фокус устройства

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 ...