Name: protrusion force microscopy: a method to quantify forces developed by cell protrusions
Uploaded: 2018-06-16T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Protrusion Force Microscopy: A Method to Quantify Forces Developed by Cell Protrusions at JoVE.com

लेखक अन्ना Labernadie, Guillaume Charrière और पैट्रिक Delobelle को इस काम में उनके आरंभिक योगदान के लिए और Matthieu सांचेज और Françoise Viala को वीडियो फिल्माने और संपादन के साथ उनकी मदद के लिए आभारी हैं. यह काम l'Agence नेशनल डे ला सभ्य (ANR14-CE11-0020-02), ला शौकीनों डालो ला सभ्य Médicale (FRM DEQ2016 ०३३४८९४), INSERM योजना कैंसर, स्नेहन तुलूज़ कैंसर और मानव फ्रंटियर विज्ञान कार्यक्रम (RGP0035/

1. Formvar-लेपित ग्रिड की तैयारी
<ol><li>शुद्ध एसीटोन के साथ स्वच्छ इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी ग्रिड और फिल्टर कागज पर उन्हें सूखी । तो शुद्ध इथेनॉल के साथ एक खुर्दबीन स्लाइड साफ, एक लेंस कागज के साथ पोंछ और एक धौं...

<ol>
	<li>Discher, D. E., Janmey, P., Wang, Y. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue+Cells+Feel+and+Respond+to+the+Stiffness+of+Their+Substrate.">Tissue Cells Feel and Respond to the Stiffness of Their Substrate.</a> Science. 310, 1139-1143 (2005).</li><li>Paszek, M. 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=Tensional+Homeostasis+and+the+Malignant+Phenotype.">Tensional Homeostasis and the Malignant Phenotype.</a> Cancer Cell. 8, 241-254 (2005).</li><li>Engler, A. J., Sen, S., Sweeney, H. L., Discher, D. 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J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+Forces+Direct+Stem+Cell+Behaviour+in+Development+and+Regeneration.">Mechanical Forces Direct Stem Cell Behaviour in Development and Regeneration.</a> Nature Reviews Molecular Cell Biology. , (2017).</li><li>Roca-Cusachs, P., Conte, V., Trepat, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantifying+Forces+in+Cell+Biology.">Quantifying Forces in Cell Biology.</a> Nature Cell Biology. 19, 742-751 (2017).</li><li>Labernadie, 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=Protrusion+Force+Microscopy+Reveals+Oscillatory+Force+Generation+and+Mechanosensing+Activity+of+Human+Macrophage+Podosomes.">Protrusion Force Microscopy Reveals Oscillatory Force Generation and Mechanosensing Activity of Human Macrophage Podosomes.</a> Nature Communications. 5, 5343 (2014).</li><li>Proag, 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=Working+Together:+Spatial+Synchrony+in+the+Force+and+Actin+Dynamics+of+Podosome+First+Neighbors.">Working Together: Spatial Synchrony in the Force and Actin Dynamics of Podosome First Neighbors.</a> ACS Nano. 9, 3800-3813 (2015).</li><li>Proag, A., Bouissou, A., Vieu, C., Maridonneau-Parini, I., Poincloux, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+the+Force+and+Spatial+Dynamics+of+Macrophage+Podosomes+by+Multi-Particle+Tracking.">Evaluation of the Force and Spatial Dynamics of Macrophage Podosomes by Multi-Particle Tracking.</a> Methods. 94, 75-84 (2016).</li><li>Cougoule, C., 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=Three-Dimensional+Migration+of+Macrophages+Requires+Hck+for+Podosome+Organization+and+Extracellular+Matrix+Proteolysis.">Three-Dimensional Migration of Macrophages Requires Hck for Podosome Organization and Extracellular Matrix Proteolysis.</a> Blood. 115, 1444-1452 (2010).</li><li>Cougoule, C., 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=Blood+Leukocytes+and+Macrophages+of+Various+Phenotypes+Have+Distinct+Abilities+to+Form+Podosomes+and+to+Migrate+in+3d+Environments.">Blood Leukocytes and Macrophages of Various Phenotypes Have Distinct Abilities to Form Podosomes and to Migrate in 3d Environments.</a> European Journal of Cell Biology. 91, 938-949 (2012).</li><li>Guiet, 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=Macrophage+Mesenchymal+Migration+Requires+Podosome+Stabilization+by+Filamin+A.">Macrophage Mesenchymal Migration Requires Podosome Stabilization by Filamin A.</a> Journal of Biological Chemistry. 287, 13051-13062 (2012).</li><li>Maridonneau-Parini, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Control+of+Macrophage+3d+Migration:+A+Therapeutic+Challenge+to+Limit+Tissue+Infiltration.">Control of Macrophage 3d Migration: A Therapeutic Challenge to Limit Tissue Infiltration.</a> Immunology Review. 262, 216-231 (2014).</li><li>Park, H., 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=Tyrosine+Phosphorylation+of+Wiskott-Aldrich+Syndrome+Protein+(Wasp)+by+Hck+Regulates+Macrophage+Function.">Tyrosine Phosphorylation of Wiskott-Aldrich Syndrome Protein (Wasp) by Hck Regulates Macrophage Function.</a> Journal of Biological Chemistry. 289, 7897-7906 (2014).</li><li>Van Goethem, 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=Macrophage+Podosomes+Go+3d.">Macrophage Podosomes Go 3d.</a> European Journal of Cell Biology. 90, 224-236 (2011).</li><li>Van Goethem, E., Poincloux, R., Gauffre, F., Maridonneau-Parini, I., Le Cabec, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Matrix+Architecture+Dictates+Three-Dimensional+Migration+Modes+of+Human+Macrophages:+Differential+Involvement+of+Proteases+and+Podosome-Like+Structures.">Matrix Architecture Dictates Three-Dimensional Migration Modes of Human Macrophages: Differential Involvement of Proteases and Podosome-Like Structures.</a> Journal of Immunology. 184, 1049-1061 (2010).</li><li>Verollet, C., 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=Hiv-1+Reprograms+the+Migration+of+Macrophages.">Hiv-1 Reprograms the Migration of Macrophages.</a> Blood. 125, 1611-1622 (2015).</li><li>Bouissou, 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=Podosome+Force+Generation+Machinery:+A+Local+Balance+between+Protrusion+at+the+Core+and+Traction+at+the+Ring.">Podosome Force Generation Machinery: A Local Balance between Protrusion at the Core and Traction at the Ring.</a> ACS Nano. 11, 4028-4040 (2017).</li><li>Lizarraga, 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=Diaphanous-Related+Formins+Are+Required+for+Invadopodia+Formation+and+Invasion+of+Breast+Tumor+Cells.">Diaphanous-Related Formins Are Required for Invadopodia Formation and Invasion of Breast Tumor Cells.</a> Cancer Research. 69, 2792-2800 (2009).</li><li>Carman, C. V., 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=Transcellular+Diapedesis+Is+Initiated+by+Invasive+Podosomes.">Transcellular Diapedesis Is Initiated by Invasive Podosomes.</a> Immunity. 26, 784-797 (2007).</li><li>Sage, P. 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=Antigen+Recognition+Is+Facilitated+by+Invadosome-Like+Protrusions+Formed+by+Memory/Effector+T+Cells.">Antigen Recognition Is Facilitated by Invadosome-Like Protrusions Formed by Memory/Effector T Cells.</a> Journal of Immunology. 188, 3686-3699 (2012).</li><li>Sens, K. 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=An+Invasive+Podosome-Like+Structure+Promotes+Fusion+Pore+Formation+During+Myoblast+Fusion.">An Invasive Podosome-Like Structure Promotes Fusion Pore Formation During Myoblast Fusion.</a> Journal of Cell Biology. 191, 1013-1027 (2010).</li><li>Takito, 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=The+Transient+Appearance+of+Zipper-Like+Actin+Superstructures+During+the+Fusion+of+Osteoclasts.">The Transient Appearance of Zipper-Like Actin Superstructures During the Fusion of Osteoclasts.</a> Journal of Cell Science. 125, 662-672 (2012).</li><li>Shilagardi, K., 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=Actin-Propelled+Invasive+Membrane+Protrusions+Promote+Fusogenic+Protein+Engagement+During+Cell-Cell+Fusion.">Actin-Propelled Invasive Membrane Protrusions Promote Fusogenic Protein Engagement During Cell-Cell Fusion.</a> Science. 340, 359-363 (2013).</li><li>Freeman, S. 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=Integrins+Form+an+Expanding+Diffusional+Barrier+That+Coordinates+Phagocytosis.">Integrins Form an Expanding Diffusional Barrier That Coordinates Phagocytosis.</a> Cell. 164, 128-140 (2016).</li></ol>

सामग्री गुण
विकृत झिल्ली के लिए सामग्री का चुनाव, हमारे मामले Formvar में, कुछ आवश्यकताओं को पूरा करने की जरूरत है । सामग्री दिखाई रोशनी के लिए पारदर्शी होना चाहिए और सीमित ऑटो प्रतिदीप्ति ...

पशु कोशिकाओं मैट्रिक्स और अंय कोशिकाओं है कि उनके1पर्यावरण का गठन के साथ शारीरिक रूप से बातचीत । यह उनके लिए आवश्यक है स्थानांतरित करने के लिए, internalize निकायों, बाहरी जानकारी प्राप्त, या अंतर । इस तरह की प्रक्रियाओं में, सेल यांत्रिक बलों उत्पन्न करना चाहिए और, के रूप में कई अध्ययनों से हाल के वर्षों में दिखाया गया है, एक सेल की क्षमता बलों और अपने पर्यावरण की जांच उत्पन्न करने के लिए अपने जैविक व्यवहार को प्रभावित करता है, उदाहरण प्रसार के लिए निर्देशन या विभेद२,३. बदले में, सेलुलर बलों की माप एक प्रमुख सहायता के लिए बल पीढ़ी के विनियमन का अध्ययन और सेल व्यवहार और ऊतक भाग्य4,5में इसके निहितार्थ समझ है ।
हाल के वर्षों में कई तकनीकों के विकास के लिए बलों है कि एक सेल अपने6पर्यावरण पर लागू कर सकते है उपाय देखा है । इनमें से अधिकांश कर्षण बलों है कि कोशिकाओं के रूप में वे मोबाइल जांच या एक विकृत सब्सट्रेट पर खींचने के लिए लागू होने का खुलासा करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है । हालांकि, यांत्रिक extracellular वातावरण में दखल में शामिल बलों माप तकनीक की कमी से ग्रस्त है और अच्छी तरह से नहीं की तारीख के लिए कर रहे हैं ।
इस सीमा को दूर करने के लिए, हम एक विधि सब्सट्रेट करने के लिए orthogonally लागू बलों को मापने के लिए उपस्थित । यह कोशिकाओं और deduce शामिल बलों द्वारा सब्सट्रेट विकृति को मापने के लिए संभव बनाने, ओर्थोगोनल दिशा में ख़राब कर सकते हैं कि एक पतली लोचदार शीट पर जीवित कोशिकाओं चढ़ाना में होते हैं । सब्सट्रेट स्थलाकृति नेनो परमाणु बल माइक्रोस्कोपी का उपयोग कर संकल्प के साथ मापा जाता है और विरूपण से बलों के मूल्यांकन में दखलंदाजी सेलुलर संरचनाओं की ज्यामिति के ज्ञान पर निर्भर करता है7,8, 9.
यहाँ, हम सेटअप और उसके अनुप्रयोग का वर्णन podosomes द्वारा उत्पन्न बलों को मापने के लिए, तीन आयामी वातावरण में उनके mesenchymal प्रवास के लिए मैक्रोफेज द्वारा गठित दखल आसंजन संरचनाओं10,11, 12,13,14,15,16,17. हमें विश्वास है कि इस तकनीक के कई सेलुलर में दखल शामिल प्रक्रियाओं में बल पीढ़ी और उसके विनियमन की समझ अग्रिम होगा ।

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="573">
	<tbody>
		<tr height="51">
			<td height="51" style="height:51px;width:216px;">200 mesh nickel grids</td>
			<td style="width:71px;">Electron Microscopy Sciences</td>
			<td style="width:119px;">G200-Ni</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:216px;">Filter paper</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">1001-055</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:216px;">Microscope slides</td>
			<td style="width:71px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">10235612</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">White stickers 26 x 70 mm</td>
			<td style="width:71px;">Avery</td>
			<td style="width:119px;">DP033-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="51">
			<td height="51" style="height:51px;width:216px;">Film casting device with valve in its outlet</td>
			<td style="width:71px;">Electron Microscopy Sciences</td>
			<td style="width:119px;">71305-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="51">
			<td height="51" style="height:51px;width:216px;">Razorblades</td>
			<td style="width:71px;">Electron Microscopy Sciences</td>
			<td style="width:119px;">72000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Ethanol</td>
			<td style="width:71px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">1.08543.0250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Acetone</td>
			<td style="width:71px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">20066.321</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="51">
			<td height="51" style="height:51px;width:216px;">Formvar 0.5% solution in ethylene dichloride</td>
			<td style="width:71px;">Electron Microscopy Sciences</td>
			<td style="width:119px;">15820</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">12 mm coverslips</td>
			<td style="width:71px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">631-0666</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Inverted microscope</td>
			<td style="width:71px;">Carl Zeiss</td>
			<td style="width:119px;">Axiovert 200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="51">
			<td height="51" style="height:51px;width:216px;">Atomic Force Microscope</td>
			<td style="width:71px;">JPK Instruments</td>
			<td style="width:119px;">NanoWizard III</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="51">
			<td height="51" style="height:51px;width:216px;">Temperature-controlled sample holder&#160;</td>
			<td style="width:71px;">JPK Instruments</td>
			<td style="width:119px;">BioCell</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="60">
			<td height="60" style="height:60px;width:216px;">Silicon nitride cantilever with a nominal spring constant of 0.01 N/m</td>
			<td style="width:71px;">Veeco Instruments</td>
			<td style="width:119px;">MLCT-AUHW</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">PBS</td>
			<td style="width:71px;">Gibco</td>
			<td style="width:119px;">14190-094</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Double-sided adhesive tape</td>
			<td style="width:71px;">APLI AGIPA</td>
			<td style="width:119px;">118100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">RPMI 1640</td>
			<td style="width:71px;">Gibco</td>
			<td style="width:119px;">31870-025</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:216px;">FCS</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">F7524</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:216px;">HEPES&#160;</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">H0887</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">35 mm glass-bottom Petri dishes</td>
			<td style="width:71px;">WPI</td>
			<td style="width:119px;">FD35-100</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

protrusion force microscopy: a method to quantify forces developed by cell protrusions

कई जैविक संदर्भों में, पशु कोशिकाओं यांत्रिक बलों के विकास के द्वारा अपने पर्यावरण के साथ शारीरिक रूप से बातचीत करने की जरूरत है । इन के अलावा, कर्षण बलों अच्छी तरह से किया गया है, लेकिन वहां की घुसपैठ की अनुमति तकनीक की कमी उनके सब्सट्रेट करने के लिए orthogonally कोशिकाओं द्वारा लागू बलों की माप है । हम एक प्रयोगात्मक सेटअप अपने सब्सट्रेट पर अनुयाई कोशिकाओं द्वारा लागू की घुसपैठ बलों को मापने के लिए बनाया गया है । इस सब्सट्रेट और जिसके परिणामस्वरूप स्थलाकृति ख़राब एक अनुरूप Formvar शीट पर चढ़ाया कोशिकाओं नैनोमीटर पैमाने पर परमाणु बल माइक्रोस्कोपी (AFM) द्वारा मैप किया जाता है. बल मूल्यों तो विरूपण प्रोफ़ाइल के एक विश्लेषण से संदखल सेलुलर संरचनाओं की ज्यामिति के आधार पर निकाले जाते हैं । इसलिए, एक जीवित कोशिका की व्यक्तिगत फैलाई इकाइयों द्वारा लागू बलों समय के साथ मापा जा सकता है । इस तकनीक के कई सेलुलर में दखल शामिल प्रक्रियाओं में बल पीढ़ी और उसके विनियमन के अध्ययन में सक्षम हो जाएगा । यहां, हम अपने आवेदन का वर्णन करने के लिए मानव मैक्रोफेज द्वारा गठित podosomes द्वारा उत्पंन घुसपैठ बलों को मापने ।

इसके बाद के संस्करण प्रोटोकॉल का वर्णन कैसे प्रयोगात्मक सेटअप तैयार करने के लिए एक Formvar सब्सट्रेट पर मैक्रोफेज podosomes द्वारा लागू की घुसपैठ बलों यों तो । यह AFM का उपयोग कर प्राप्त की है और <strong class="xf...

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Protrusion Force Microscopy: A Method to Quantify Forces Developed by Cell Protrusions

यहां, हम विस्तार प्रयोगात्मक बलों है कि podosomes एक आज्ञाकारी फिल्म पर लागू होते हैं, स्थलाकृतिक छवियों के स्वचालित विश्लेषण के लिए फिल्म की तैयारी से मूल्यांकन करने के लिए इस्तेमाल किया तकनीक ।

घुसपैठ बल माइक्रोस्कोपी: एक विधि के लिए सेल की दखलंदाजी से विकसित बलों यों तो

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In this video, we will present our approach to measure cellular traction forces using a microfabricated array of posts.  Traction forces are generated ...

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लाइव सेल यांत्रिक उत्तेजना उत्तर एकीकृत ऑप्टिकल और परमाणु शक्ति माइक्रोस्कोपी द्वारा पढ़ाई

To understand the mechanism by which living cells sense mechanical forces, and how they respond and adapt to their environment, a new technology able to ...

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LightSwitch luciferase परख 3&#39;UTR संवाददाता constructs और एक microRNA का उपयोग कर प्रणाली के साथ मानव microRNAs की पहचान लक्ष्य पक्षपाती कक्ष में नकल

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