Name: probing the roles of physical forces in early chick embryonic morphogenesis
Uploaded: 2018-06-05T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Probing the Roles of Physical Forces in Early Chick Embryonic Morphogenesis at JoVE.com

Z.C. erkänner stöd från Dartmouth start fund och Branco Weiss - Society for Science gemenskap, administreras av ETH Zürich. Författarna tackar Drs. Larry A. Taber, Benjamen A. Filas, Qiaohang Guo, Yunfei Shi för bra diskussioner, samt anonyma granskare för kommentarer. Detta material bygger på arbete stöds av National Science Foundation Graduate Research Fellowship under Grant nr DGE-1313911. Någon åsikt, resultaten och slutsatserna eller rekommendationerna uttryckt i detta material är författarnas (s) och återspeglar inte nödvändigtvis åsikter National Science Foundation.

1. beredning av vävnadsodling Media
<ol><li>Använd en 0.5 L flaska av Dulbeccos modifierade örnens Medium (DMEM) med 4,5 g/L glukos, natriumvätekarbonat och L-glutamin som bas för kultur media.</li>
	<li>I en steril LAF, tillsätt 10 mL av antibiotika till 0,5 L av DMEM.</li>
	<li>Med steril pipett över 50 mL av DMEM antibiotika lösningen i en steril 50 mL koniska rör.</li>
	<li>Tillsätt 50 mL chick serum till återstående DMEM antibiotika lösningen i flaskan 0,5 L i sterila huven.</li>
	<li>Lagra den slutli...

<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>

Medan fysikaliska fenomen spelar en viktig roll i morfogenes26,27,28,29,30, om särskilda mekaniska mekanismer, tillsammans med samordning av mekaniska och molekylära mekanismer, förblir i stort sett outforskat. Det är känt att ventrala fotled och höger vridning av den primitiva hjärnan är två centrala processer som bidrar till tidig embryonal morfogen...

Modern utvecklingsbiologi forskning fokuserar till stor del på förståelse utveckling från perspektiv av molekylär genetik1,2,3,4,5,6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13. det är känt att fysikaliska fenomen har en central roll i morfogenes eller generering av biologiska bilda14,15,16,17; specifika mekaniska mekanismer för utveckling kvarstår dock till stor del outforskat. Ventrala fotled och höger vridning av primitiva hjärnan röret efter hamburgare-Hamilton etapp 11 (HH 11)18 är de två huvudsakliga processer som bidrar till embryonal form ändra19,20. I synnerhet fortfarande den fysisk mekanism som underliggande torsional utvecklingen i embryonala hjärnan ofullständigt förstådda.
Den embryonala vridning i chick embryo är bland de tidigaste morphogenetic händelserna av vänster-höger (L-R) asymmetri i utveckling. När processen för L-R asymmetri är oroade, sker fosterskador som situs inversus, isomerieller heterotaxia 21. Här presenterar vi ett protokoll som kombinerar ex-ovo experiment22,23 med fysisk modellering för att karakterisera mekaniska krafter under tidiga embryonala hjärnans utveckling. Målet med metoden presenteras är att identifiera de mekaniska styrkorna som är ansvarig för hjärnan vridning och de faktorer som påverkar graden av vridning under tidig utveckling12. Baserat på experimentella observationen att det vitelline membranet (VM) begränsar ryggsidan av embryot, hypotesen vi att VM ger kraften som behövs att inducera vridning av hjärnans utveckling. Därför i denna metod bort vi del av den virtuella datorn som täcker området hjärnan att ta reda på effekterna på hjärnan vridning. Dessutom användes metoden att använda flytande ytspänning att bekräfta VM mekaniska roll och ge en uppskattning av den kraft som behövs för hjärnan torsion, som inte hade gjort tidigare. Mäta krafter under embryonala morfogenes är en utmanande uppgift. Noterbart i en banbrytande studie utvecklat Campàs och medarbetare24 en ny metod för att kvantifiera de cellulära påfrestningar med injicerade microdroplets. Denna metod var dock begränsad till mäta krafter på cellnivå, därav ej tillämpligt sond styrkor på vävnad - eller organism-nivå. Det protokoll som presenteras i denna uppsats har utvecklats för att delvis fylla denna lucka.

<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

Embryonal utveckling studeras traditionellt ur Biomolekylär genetik, men den grundläggande betydelsen av mekanik i morfogenes är blir alltmer erkänt. I synnerhet embryonala chick hjärta och hjärna röret, som genomgår drastiska morfologiska förändringar eftersom de utvecklas, är bland de två främsta kandidaterna till studerar betydelsen av fysiska krafter i morfogenes. Progressiv ventrala böjning och höger vridning av tubulär embryonala chick hjärnan hända det tidigaste skedet av orgel-nivå vänster höger asymmetri i chick embryonal utveckling. Det vitelline membranet (VM) begränsar ryggsidan av embryot och har varit inblandade i att ge kraften som behövs att inducera vridning av hjärnans utveckling. Här presenterar vi en kombination av nya ex-ovo experiment och fysisk modellering för att identifiera mekaniken i hjärnan vridning. På Hamburger-Hamilton etapp 11, embryon skördas och odlade ex ovo (Media). VM är därefter bort med ett drog kapillärrör. Genom att kontrollera nivån av vätska och att utsätta embryot till en vätska-air interface, kan media flytande ytspänning användas för att ersätta den mekaniska rollen i VM. Mikrokirurgi experimenten utfördes också för att ändra positionen för hjärtat att hitta den resulterande förändringen i kiralitet av hjärnan vridning. Resultaten från detta protokoll illustrerar de grundläggande rollerna av mekanik i körning morfogenes.

I denna studie VM av embryot på HH11 har tagits bort från den främre änden av bröstkorg fotled. Embryona var fotograferad av ett OCT-system. I detta skede, har vridning av hjärnan rör inte startat (figur 1A). Efter att inkuberas till HH15-16, uppvisade embryon med deras VM bort minskad hjärnan tube torsion, cirka 35 grader (figur 1B) jämfört med styra embryon, som uppvisar vridning av runt 90 grader. När media nivån s...

Watch this Scientific Journal Video about Probing the Roles of Physical Forces in Early Chick Embryonic Morphogenesis at JoVE.com

Probing the Roles of Physical Forces in Early Chick Embryonic Morphogenesis

Sondering av fysiska krafter i tidig Chick embryonala morfogenes roller

Här presenterar vi ett protokoll att införa en uppsättning nya ex-ovo experiment och fysisk modellering tillvägagångssätt för att studera mekanik morfogenes under tidig chick embryonala hjärnan vridning.

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

Multiparameter Optisk Kartläggning av Langendorff-perfusion Kanin hjärta

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

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

Fjärr Magnetisk Aktivering av mikrometer prober för<em&gt; In situ</em&gt; 3 Kartläggning av Bakteriella Biofilm Fysikaliska egenskaper

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

Kvantifiering av Global diastoliska funktionen av kinematisk modellering baserad Analys av Transmitral Flow via Parametrized diastoliska Filling Formalism

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

Ett protokoll för användning av Förster resonansenergiöverföring (FRET) -force Biosensorer för att mäta mekaniska krafter över Nuclear LINC Complex

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

En hög kapacitet Cell microarray plattform för Korrelat analys av celldifferentiering och dragkrafter

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

En<em&gt; In Vitro</em&gt; Organ Kultur Modell av murina mellankotskivan

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

Förbättrad 3D Hydrogel kulturer av primära gliaceller för In Vitro modellering av Neuroinflammation

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

En tripeptid-stabiliserad Nanoemulsion oljesyra

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

Mönster av geometrin hos humana embryonala stamcells kolonier på överensstämmande substrat för att kontrollera vävnadsnivå mekanik

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

Tillämpning av Atomkraft mikroskopi för att upptäcka tidig artros

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