Name: probing the roles of physical forces in early chick embryonic morphogenesis
Uploaded: 2018-06-05T13:00:00
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Z.C. erkennt die Unterstützung von Dartmouth Gründerfonds und Branco Weiss - Gesellschaft für Wissenschaft Gemeinschaft, verwaltet von der ETH Zürich. Die Autoren danken Dr. Larry A. Taber, Benjamen A. Filas, Qiaohang Guo, sowie Yunfei Shi für hilfreiche Gespräche und die anonyme Gutachter für Kommentare. Dieses Material basiert auf Arbeit, unterstützt von der National Science Foundation Graduate Research Fellowship unter Grant Nr. DGE-1313911. Jede Meinung, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind diejenigen der Autoren (s) und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten von der National Science Foundation.

1. Vorbereitung des Gewebes Nährmedien
<ol><li>Verwenden Sie eine 0,5 L Flasche von Dulbeccos geändert Eagle Medium (DMEM) mit 4,5 g/L Glukose, Natriumbicarbonat und L-Glutamin als Basis für die Nährmedien.</li>
	<li>Fügen Sie in einem sterilen Laminar-Flow-Haube 10 mL von Antibiotika bis 0,5 L von DMEM hinzu</li>
	<li>Mit einer sterilen Pipette, 50 mL DMEM-Antibiotika-Lösung auf einem sterilen 50 mL konische Rohr übertragen.</li>
	<li>Die restliche DMEM-Antibiotika-Lösung in der 0,5 L Flasche in der sterilen H...

<ol>
	<li>Taber, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomechanics+of+Growth,+Remodeling,+and+Morphogenesis.">Biomechanics of Growth, Remodeling, and Morphogenesis.</a> Appl. Mech. Rev. 48, 487-545 (1995).</li><li>Wyczalkowski, M. A., Chen, Z., Filas, B. A., Varner, V. D., Taber, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Computational+models+for+mechanics+of+morphogenesis.">Computational models for mechanics of morphogenesis.</a> Birth Defects Research Part C - Embryo Today: Reviews. 96, 132-152 (2012).</li><li>Savin, 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=On+the+growth+and+form+of+the+gut.">On the growth and form of the gut.</a> Nature. 476, 57-62 (2011).</li><li>Gjorevski, N., Nelson, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+mechanics+of+development:+Models+and+methods+for+tissue+morphogenesis.">The mechanics of development: Models and methods for tissue morphogenesis.</a> Birth Defects Research Part C - Embryo Today: Reviews. 90, 193-202 (2010).</li><li>Shyer, A. E., 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=Villification:+how+the+gut+gets+its+villi.">Villification: how the gut gets its villi.</a> Science. 342, 212-218 (2013).</li><li>Ambrosi, 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=Perspectives+on+biological+growth+and+remodeling.">Perspectives on biological growth and remodeling.</a> Journal of the Mechanics and Physics of Solids. 59, 863-883 (2011).</li><li>Chen, Z., Majidi, C., Srolovitz, D. J., Haataja, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tunable+helical+ribbons.">Tunable helical ribbons.</a> Appl. Phys. Lett. 98, (2011).</li><li>Gerbode, S. J., Puzey, J. R., McCormick, A. G., Mahadevan, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+the+cucumber+tendril+coils+and+overwinds.">How the cucumber tendril coils and overwinds.</a> Science. 337, 1087-1091 (2012).</li><li>Armon, S., Efrati, E., Kupferman, R., Sharon, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Geometry+and+mechanics+in+the+opening+of+chiral+seed+pods.">Geometry and mechanics in the opening of chiral seed pods.</a> Science. 333, 1726-1730 (2011).</li><li>Filas, B. 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=A+potential+role+for+differential+contractility+in+early+brain+development+and+evolution.">A potential role for differential contractility in early brain development and evolution.</a> Biomech. Model. Mechanobiol. 11, 1251-1262 (2012).</li><li>Xu, 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=Axons+pull+on+the+brain,+but+tension+does+not+drive+cortical+folding.">Axons pull on the brain, but tension does not drive cortical folding.</a> J. Biomech. Eng. 132, 71013 (2010).</li><li>Chen, Z., Guo, Q., Dai, E., Forsch, N., Taber, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+the+embryonic+chick+brain+twists.">How the embryonic chick brain twists.</a> J. R. Soc. Interface. 13, (2016).</li><li>Manca, 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=Nerve+growth+factor+regulates+axial+rotation+during+early+stages+of+chick+embryo+development.">Nerve growth factor regulates axial rotation during early stages of chick embryo development.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 109, 2009-2014 (2012).</li><li>Shi, Y., Yao, J., Xu, G., Taber, L. a. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bending+of+the+looping+heart:+differential+growth+revisited.">Bending of the looping heart: differential growth revisited.</a> J. Biomech. Eng. 136, 1-15 (2014).</li><li>Shi, Y., 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=Bending+and+twisting+the+embryonic+heart:+A+computational+model+for+c-looping+based+on+realistic+geometry.">Bending and twisting the embryonic heart: A computational model for c-looping based on realistic geometry.</a> Front. Physiol. 5, (2014).</li><li>Taber, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphomechanics:+Transforming+tubes+into+organs.">Morphomechanics: Transforming tubes into organs.</a> Current Opinion in Genetics and Development. 27, 7-13 (2014).</li><li>Hosseini, H. S., Beebe, D. C., Taber, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+effects+of+the+surface+ectoderm+on+optic+vesicle+morphogenesis+in+the+chick+embryo.">Mechanical effects of the surface ectoderm on optic vesicle morphogenesis in the chick embryo.</a> J. Biomech. 47, 3837-3846 (2014).</li><li>Hamburger, V., Hamilton, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+series+of+normal+stages+in+the+development+of+the+chick+embryo.">A series of normal stages in the development of the chick embryo.</a> Dev. Dyn. 88, 49-92 (1951).</li><li>Shi, Y., Varner, V. D., Taber, L. a. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Why+is+cytoskeletal+contraction+required+for+cardiac+fusion+before+but+not+after+looping+begins?.">Why is cytoskeletal contraction required for cardiac fusion before but not after looping begins?.</a> Phys. Biol. 12, 16012 (2015).</li><li>Garcia, K. E., Okamoto, R. J., Bayly, P. V., Taber, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contraction+and+stress-dependent+growth+shape+the+forebrain+of+the+early+chicken+embryo.">Contraction and stress-dependent growth shape the forebrain of the early chicken embryo.</a> J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 65, 383-397 (2017).</li><li>Faisst, A. M., Alvarez-Bolado, G., Treichel, D., Gruss, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rotatin+is+a+novel+gene+required+for+axial+rotation+and+left-right+specification+in+mouse+embryos.">Rotatin is a novel gene required for axial rotation and left-right specification in mouse embryos.</a> Mech. Dev. 113, 15-28 (2002).</li><li>Yalcin, H. C., Shekhar, A., Rane, A. a., Butcher, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+ex-ovo+chicken+embryo+culture+system+suitable+for+imaging+and+microsurgery+applications.">An ex-ovo chicken embryo culture system suitable for imaging and microsurgery applications.</a> J. Vis. Exp. (44), (2010).</li><li>Chapman, S. C., Collignon, J., Schoenwolf, G. C., Lumsden, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+method+for+chick+whole-embryo+culture+using+a+filter+paper+carrier.">Improved method for chick whole-embryo culture using a filter paper carrier.</a> Dev. Dyn. 220, 284-289 (2001).</li><li>Camp&#224;s, O., 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=Quantifying+cell-generated+mechanical+forces+within+living+embryonic+tissues.">Quantifying cell-generated mechanical forces within living embryonic tissues.</a> Nat. Methods. 11, 183-189 (2014).</li><li>Schierenberg, E., Junkersdorf, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+eggshell+and+underlying+vitelline+membrane+for+normal+pattern+formation+in+the+early+C.+elegans+embryo.">The role of eggshell and underlying vitelline membrane for normal pattern formation in the early C. elegans embryo.</a> Roux's Arch. Dev. Biol. 202, 10-16 (1992).</li><li>Chuai, M., Weijer, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Mechanisms+Underlying+Primitive+Streak+Formation+in+the+Chick+Embryo.">The Mechanisms Underlying Primitive Streak Formation in the Chick Embryo.</a> Current Topics in Developmental Biology. 81, 135-156 (2008).</li><li>Voronov, D. A., Alford, P. W., Xu, G., Taber, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+mechanical+forces+in+dextral+rotation+during+cardiac+looping+in+the+chick+embryo.">The role of mechanical forces in dextral rotation during cardiac looping in the chick embryo.</a> Dev. Biol. 272, 339-350 (2004).</li><li>Raya, A., Izpisua Belmonte, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unveiling+the+establishment+of+left-right+asymmetry+in+the+chick+embryo.">Unveiling the establishment of left-right asymmetry in the chick embryo.</a> Mechanisms of Development. 121, 1043-1054 (2004).</li><li>Voronov, D. A., Taber, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+looping+in+experimental+conditions:+Effects+of+extraembryonic+forces.">Cardiac looping in experimental conditions: Effects of extraembryonic forces.</a> Dev. Dyn. 224, 413-421 (2002).</li><li>Chen, Z., Huang, G., Trase, I., Han, X., Mei, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+Self-Assembly+of+a+Strain-Engineered+Flexible+Layer:+Wrinkling,+Rolling,+and+Twisting.">Mechanical Self-Assembly of a Strain-Engineered Flexible Layer: Wrinkling, Rolling, and Twisting.</a> Phys. Rev. Appl. 5, (2016).</li><li>Manner, J., Seidl, W., Steding, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+of+the+cervical+flexure:+an+experimental+study+on+chick+embryos.">Formation of the cervical flexure: an experimental study on chick embryos.</a> Acta Anat. (Basel). 152, 1-10 (1995).</li><li>Ware, M., Schubert, F. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+the+early+axon+scaffold+in+the+rostral+brain+of+the+chick+embryo.">Development of the early axon scaffold in the rostral brain of the chick embryo.</a> J. Anat. 219, 203-216 (2011).</li><li>Ramasubramanian, 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=On+the+role+of+intrinsic+and+extrinsic+forces+in+early+cardiac+S-looping.">On the role of intrinsic and extrinsic forces in early cardiac S-looping.</a> Dev. Dyn. 242, 801-816 (2013).</li><li>Hoyle, C., Brown, N. a., Wolpert, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+left/right+handedness+in+the+chick+heart.">Development of left/right handedness in the chick heart.</a> Development. 115, 1071-1078 (1992).</li><li>Nerurkar, N. L., Ramasubramanian, A., Taber, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphogenetic+adaptation+of+the+looping+embryonic+heart+to+altered+mechanical+loads.">Morphogenetic adaptation of the looping embryonic heart to altered mechanical loads.</a> Dev. Dyn. 235, 1822-1829 (2006).</li><li>Levin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Left-right+asymmetry+and+the+chick+embryo.">Left-right asymmetry and the chick embryo.</a> Semin. Cell Dev. Biol. 9, 67-76 (1998).</li><li>Roebroek, A. 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=Failure+of+ventral+closure+and+axial+rotation+in+embryos+lacking+the+proprotein+convertase+Furin.">Failure of ventral closure and axial rotation in embryos lacking the proprotein convertase Furin.</a> Development. 125, 4863-4876 (1998).</li><li>Peebles, D. M., 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=Magnetic+resonance+proton+spectroscopy+and+diffusion+weighted+imaging+of+chick+embryo+brain+in+ovo.">Magnetic resonance proton spectroscopy and diffusion weighted imaging of chick embryo brain in ovo.</a> Dev. Brain Res. 141, 101-107 (2003).</li><li>Zhu, L., 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=Cerberus+regulates+left-right+asymmetry+of+the+embryonic+head+and+heart.">Cerberus regulates left-right asymmetry of the embryonic head and heart.</a> Curr. Biol. 9, 931-938 (1999).</li></ol>

Während physikalische Phänomene eine wesentliche Rolle in Morphogenese26,27,28,29,30, die spezifischen mechanische Mechanismen sowie die Koordination von mechanischen spielen und Molekulare Mechanismen bleiben weitgehend unerforscht. Es ist bekannt, dass die ventrale Biegung und rechts Torsion des primitiven Gehirns sind zwei zentrale Prozesse, die zur früh...

Modernen Entwicklungsbiologie Forschung konzentriert sich weitgehend auf Verständnis Entwicklung aus der Perspektive der Molekulargenetik1,2,3,4,5,6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13. es ist bekannt, dass physikalische Phänomene eine zentrale Rolle in der Morphogenese spielen oder die Generation von biologischen14,15,16,17 bilden; spezielle mechanische Mechanismen der Entwicklung bleiben jedoch weitgehend unerforschte. 19,20ändern ventrale Biegung und rechts Torsion des primitiven Gehirn Rohres nach dem Hamburger-Hamilton Stufe 11 (HH 11)18 sind die zwei wichtigsten Prozesse, die embryonale Form beitragen. Insbesondere bleibt der physikalische Mechanismus zugrunde liegt die Torsionssteifigkeit Entwicklung im embryonalen Gehirn unvollständig verstanden.
Die embryonale Torsion Küken Embryos gehört zu den frühesten morphogenetischen Ereignissen des Links-Rechts (L-R) Asymmetrie in der Entwicklung. Wenn der Prozess der L-R Asymmetrie gestört ist, treten Geburtsschäden wie Situs Inversus, Isomerieoder Heterotaxie 21. Hier präsentieren wir ein Protokoll verbindet Ex Ovo Experimente22,23 mit physical-Modeling, mechanische Kräfte während der frühen Entwicklung des embryonalen Gehirns zu charakterisieren. Vorgestellte Methode soll die mechanischen Kräfte verantwortlich für Gehirn Torsion und die Faktoren, die Einfluss auf den Grad der Torsion während der frühen Entwicklung12zu identifizieren. Basierend auf den experimentellen Beobachtung, dass die dotterhäutchen Membran (VM) die dorsale Seite des Embryos einschränkt, vermutet wir, dass die VM liefert die Kraft für das sich entwickelnde Gehirn Torsion unabdingbar. Daher bei dieser Methode entfernt wir den Teil des virtuellen Computers, der den Bereich des Gehirns um herauszufinden, die Auswirkungen auf Gehirn Torsion abdeckt. Darüber hinaus wurde die Methode zur Anwendung von flüssigen Oberflächenspannung zur mechanischen Rolle des virtuellen Computers zu bestätigen und eine Schätzung von der Kraftaufwand für Gehirn Torsion, die zuvor nicht getan haben. Messung der Kräfte während der embryonalen Morphogenese ist eine anspruchsvolle Aufgabe. Vor allem in einer bahnbrechenden Studie entwickelt Campàs und Mitarbeiter24 eine neuartige Methode zur Quantifizierung der zellulären betont mit eingespritzten Microdroplets. Dennoch war diese Methode beschränkt sich auf Kräfte auf zellulärer Ebene, daher gilt nicht für Kräfte auf Gewebe oder Organismus-Ebene Sonde messen. Das Protokoll in diesem Papier präsentiert wurde entwickelt, um diese Lücke teilweise zu füllen.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="751">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:288px;">Fertilized Specific pathogen-free White Leghorn chicken eggs</td>
			<td style="width:177px;">Charles River</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:288px;">Optical Coherent Tomography Microscope</td>
			<td style="width:177px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:119px;">GAN220C1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:288px;">Silicone elastomer</td>
			<td style="width:177px;">Smooth-On, Inc.</td>
			<td style="width:119px;">EcoFlex 00-50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:288px;">Dissecting microscope</td>
			<td style="width:177px;">Leica</td>
			<td style="width:119px;">MZ8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="39">
			<td height="39" style="height:39px;width:288px;">Dulbecco&#8217;s Modified Eagle&#8217;s Medium (DMEM)</td>
			<td style="width:177px;">Lonza</td>
			<td style="width:119px;">12-604F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:288px;">Antibiotics</td>
			<td style="width:177px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">P4083</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:288px;">Chick serum</td>
			<td style="width:177px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">C5405</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:288px;">Micropipette puller</td>
			<td style="width:177px;">Sutter Instrument</td>
			<td style="width:119px;">Model P-30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:288px;">Filter paper</td>
			<td style="width:177px;">Whatman</td>
			<td style="width:119px;">5202-110</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:288px;">Phosphate buffered saline (PBS)</td>
			<td style="width:177px;">Corning</td>
			<td style="width:119px;">21-040-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:288px;">Comsol MultiPhysics</td>
			<td style="width:177px;">Comsol</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:288px;">3D computer graphics software</td>
			<td style="width:177px;">Rhino 5</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:288px;">Microscope attached with OCT</td>
			<td style="width:177px;">Nikon&#160;</td>
			<td style="width:119px;">FN1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="18">
			<td height="18" style="height:18px;width:288px;">Digital single-lens reflex camera</td>
			<td style="width:177px;">EOS&#160;</td>
			<td style="width:119px;">Rebel T3i</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

probing the roles of physical forces in early chick embryonic morphogenesis

Embryonalentwicklung ist traditionell aus der Perspektive der biomolekularen Genetik studiert, aber die grundlegende Bedeutung der Mechanik in Morphogenese wird zunehmend anerkannt zu werden. Insbesondere die embryonalen Küken Herz und Hirn-Schlauch, der morphologische Veränderungen unterziehen, wie sie sich entwickeln, gehören zu den Hauptkandidaten zur Untersuchung der Rolle von physikalischen Kräfte in Morphogenese. Progressive ventrale biegen und rechts Torsion des Gehirns rohrförmige embryonale Küken passieren in der frühesten Phase der ORGANEBENE links-rechts-Asymmetrie in Küken Embryonalentwicklung. Die dotterhäutchen Membran (VM) schränkt die dorsale Seite des Embryos und hat dabei die Kraft für das sich entwickelnde Gehirn Torsion unabdingbar in Verbindung gebracht. Hier präsentieren wir Ihnen eine Kombination aus neuen Ex-Ovo -Experimente und physikalische Modellierung, um die Mechanik des Gehirns Torsion zu identifizieren. Hamburger-Hamilton Zeitpunkt 11, Embryonen werden geerntet und kultivierten ex Ovo (in den Medien). Die VM ist anschließend mit einer gezogenen Kapillarrohr entfernt. Durch die Steuerung des Niveau der Flüssigkeit und den Embryo eine Flüssigkeit-Luftschnittstelle zu unterwerfen, kann die Flüssigkeit Oberflächenspannung der Medien, die mechanische Rolle des virtuellen Computers zu ersetzen verwendet werden. Mikrochirurgie Experimente wurden auch durchgeführt, um die Position des Herzens die resultierende Änderung in die Chiralität des Gehirns Torsion zu verändern. Ergebnisse aus diesem Protokoll veranschaulichen die grundlegenden Aufgaben der Mechanik in Morphogenese fahren.

In dieser Studie wurde die VM des Embryos bei HH11 an der thorakalen Biegung vom vorderen Ende entfernt. Die Embryonen wurden durch ein OCT-System abgebildet. In diesem Stadium ist die Torsion des Gehirns Rohr (Abbildung 1A) nicht gestartet. Nach HH15-16 inkubiert werden, stellte Embryonen mit ihrer VM entfernt reduzierte Gehirn Rohr Torsion, ca. 35 Grad (Abbildung 1 b) im Vergleich zur Steuerung von Embryonen, die Torsion von ru...

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Probing the Roles of Physical Forces in Early Chick Embryonic Morphogenesis

Die Rollen der physikalischen Kräfte in frühen Küken embryonalen Morphogenese sondieren

Hier präsentieren wir Ihnen ein Protokoll eine Reihe von neuen Ex-Ovo -Experimente und physical-Modeling-Ansätze für das Studium der Mechanik der Morphogenese während frühen Küken embryonalen Gehirn Torsion.

Embryonic development is traditionally studied from the perspective of biomolecular genetics, but the fundamental importance of mechanics in morphogenesis ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Multiparametric Optical Mapping of the Langendorff-perfused Rabbit Heart

Multiparametrische Optical Mapping der Langendorff-perfundierten Rabbit Heart

Optical imaging and fluorescent probes have significantly advanced research methodology in the field of cardiac electrophysiology in ways that could not ...

Forschung

Biotechnik

Remote Magnetic Actuation of Micrometric Probes for in situ 3D Mapping of Bacterial Biofilm Physical Properties

Remote Magnetic Actuation of Micrometric Probes for in situ 3D Mapping of Bacterial Biofilm Physical Properties

Fern Magnetische Betätigung des Mikrometrische Sonden für<em&gt; In situ</em&gt; 3D-Mapping der bakteriellen Biofilm Physikalische Eigenschaften

Bacterial adhesion and growth on interfaces lead to the formation of three-dimensional heterogeneous structures so-called biofilms. The cells dwelling in ...

Quantification of Global Diastolic Function by Kinematic Modeling-based Analysis of Transmitral Flow via the Parametrized Diastolic Filling Formalism

Quantifizierung der globalen diastolischen Funktion durch kinematische Modellierung basierende Analyse der transmitralen Fluss über die diastolische Füllung Parametrisierte Formalismus

Quantitative cardiac function assessment remains a challenge for physiologists and clinicians.&#160;Although historically invasive methods have comprised ...

A Protocol for Using F&#246;rster Resonance Energy Transfer (FRET)-force Biosensors to Measure Mechanical Forces across the Nuclear LINC Complex

A Protocol for Using FÃƒÆ’Ã†'Ãƒâ€šÃ‚Â¶rster Resonance Energy Transfer FRET-force Biosensors to Measure Mechanical Forces across the Nuclear LINC Complex

Ein Protokoll für die Verwendung von Förster Resonance Energy Transfer (FRET) -force Biosensoren mechanische Kräfte über den Kern LINC-Komplex zu messen

The LINC complex has been hypothesized to be the critical structure that mediates the transfer of mechanical forces from the cytoskeleton to the nucleus. ...

A High-throughput Cell Microarray Platform for Correlative Analysis of Cell Differentiation and Traction Forces

Ein Hochdurchsatz-Zellarray-Plattform für korrelative Analyse von Zelldifferenzierung und Zugkräften

Microfabricated cellular microarrays, which consist of contact-printed combinations of biomolecules on an elastic hydrogel surface, provide a tightly ...

An In Vitro Organ Culture Model of the Murine Intervertebral Disc

An In Vitro Organ Culture Model of the Murine Intervertebral Disc

Ein<em&gt; In Vitro</em&gt; Organ Culture Modell der Murine Bandscheiben

Intervertebral disc (IVD) degeneration is a significant contributor to low back pain. The IVD is a fibrocartilaginous joint that serves to transmit and ...

Improved 3D Hydrogel Cultures of Primary Glial Cells for In Vitro Modelling of Neuroinflammation

Improved 3D Hydrogel Cultures of Primary Glial Cells for In Vitro Modelling of Neuroinflammation

3D Hydrogel Kulturen von primären Gliazellen für In-vitro- Modellierung von Neuroinflammation verbessert

In the central nervous system, numerous acute injuries and neurodegenerative disorders, as well as implanted devices or biomaterials engineered to enhance ...

A Tripeptide-Stabilized Nanoemulsion of Oleic Acid

Ein Tripeptid-stabilisierten Nanoemulsion Ölsäure

We describe a method to produce a nanoemulsion composed of an oleic acids-Pt(II) core and a lysine-tyrosine-phenylalanine (KYF) coating (KYF-Pt-NE). The ...

Patterning the Geometry of Human Embryonic Stem Cell Colonies on Compliant Substrates to Control Tissue-Level Mechanics

Musterung der Geometrie menschlicher embryonaler Stammzellkolonien auf konformen Substraten zur Kontrolle der Gewebe-Level-Mechanik

Human embryonic stem cells demonstrate a unique ability to respond to morphogens in vitro by self-organizing patterns of cell fate specification that ...

Application of Atomic Force Microscopy to Detect Early Osteoarthritis

Anwendung der Atomkraftmikroskopie zur Erkennung früher Osteoarthritis

Biomechanical properties of cells and tissues not only regulate their shape and function but are also crucial for maintaining their vitality. Changes in ...