Name: a microphysiological system to study leukocyte-endothelial cell interaction during inflammation
Uploaded: 2021-12-09T14:00:00
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이 작업은 국립 보건원 (National Institutes of Health), 보조금 번호 : GM114359 및 GM134701 (M.F.K. 및 L.E.K.), 1F31AI164870-01 (J.C.L.), 국방 위협 감소 기관, 보조금 번호 : HDTRA11910012 (M.F.K. 및 L.E.K.)의 지원을 받았습니다.

Heparinized 인간의 혈액은 템플 대학 (필라델피아, PA, 미국)의 기관 검토위원회 (Institutional Review Board of Temple University, PA, USA)의 승인에 따라 정보에 입각 한 동의에 따라 건강한 성인 기증자 (남성과 여성, 21 세에서 60 세 사이)로부터의 호중구 분리를 위해 얻어집니다.
1. 인간 피브로넥틴으로 장치를 프라이밍하고 코팅합니다.
참고: bMFA에는 두 개?...

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bMFA는 생체내 미세혈관 네트워크의 지형 및 유동 조건을 재생하고, 생리학적으로 현실적인 조건 하에서 시험관내에서 백혈구-내피 세포 상호작용 및 내피 기능을 연구하는데 사용될 수 있다. 마우스 또는 인간의 미세 혈관 구조에서 미세 혈관 네트워크의 기하학은 자기 유사하고 프랙탈이며, 레이놀즈 번호<< 1로 혈관 기하학이 흐름 패턴에 큰 영향을 미치지 않는다는 것을 나타냅니?...

염증은 감염 및 손상에 대한 숙주 반응이고, 내피는 염증 반응 1,2,3에서 중요한 역할을 한다. 염증성 조절 장애는 패혈증, 심혈관 질환, 천식, 염증성 장 질환, 암 및 COVID-19와 같은 다수의 질병 병리의 근본 원인이다. 백혈구-내피 세포 상호작용은 이러한 염증성 질환에서 중심적인 역할을 한다. 염증 동안, 손상된 조직으로부터 병원균 또는 DAMPS (손상 관련 분자 패턴)로부터의 PAMPS (병원체 관련 분자 패턴)의 방출은 면역 세포를 활성화시켜 내피의 활성화로 이어지는 사이토카인 / 케모카인 및 기타 전염증성 매개체를 방출하여 혈관 내피 장벽 기능의 변화와 투과성 증가를 초래합니다 3,4 . 염증 동안 내피 세포의 활성화가 증가하면 백혈구와 내피 세포 상호 작용이 향상되어 혈관 내피를 가로 질러 활성화 된 백혈구가 주요 기관 1,5,6,7로 과도하게 이동하게됩니다.
백혈구의 모집은 생리활성 지질, 사이토카인, 케모카인 및 보체 성분 8,9로 구성된 화학적으로 다양한 화학유인제에 의해 개시된다. 백혈구 모집은 1) 백혈구 소엽 및 포획/부착, 2) 롤링, 3) 확고한 정지, 4) 확산 및 크롤링, 5) 혈관외유출/이동(그림 1)의 다섯 가지 개별 단계를 포함하는 다단계 과정입니다. 이 과정의 각 단계는이 역동적 인 현상을 조율하기 위해 백혈구와 내피 세포 사이의 누화를 필요로합니다 1,9. 궁극적으로, 체포 된 백혈구는 동시 화학 유인 물질 의존성 신호, 접착 사건 및 혈역학적 전단력 1,9,10,11,12에 의해 제어되는 다단계 과정을 통해 내피를 가로 질러 염증 조직으로 혈관을 확장합니다.
내피 세포 기능을 조절하는 전단 스트레스의 중심 역할과 백혈구-내피 세포 상호작용의 중요성을 감안할 때(13), 보다 조절된 환경에서 백혈구 이동 캐스케이드의 다양한 측면을 연구하기 위해 지난 수십 년 동안 몇몇 시험관내 모델이 개발되었다(14). 백혈구-내피 세포 상호작용을 연구하기 위한 전통적인 유체 장치는 두 가지광범위한 범주로 분류될 수 있다: a) 백혈구 롤링, 부착 및 부착 분자 발현을 연구하기 위한 장치, 예컨대 병렬 플레이트 유동 챔버 및 b) 트랜스웰 챔버와 같은 정적 조건 하에서 백혈구 이동을 연구하기 위한 장치. 평행 플레이트 유동 챔버와 같은 시스템은 전단력(15) 하에서의 접착 캐스케이드에서 접착 분자 및 이들의 리간드의 역할을 연구하는데 사용되어 왔다. 그러나, 상당한 결점은 이들 단순한, 이상화된 디바이스들(예를 들어, 직선 채널)이 생체내 미세혈관구조(예를 들어, 연속적인 혈관 분기, 혈관 형태학) 및 결과적인 유동 조건(예를 들어, 분기점에서의 수렴 또는 발산 흐름)의 스케일 및 기하학적 구조를 재현할 수 없다는 것이다. 결과적으로 이러한 장치는 접착 만 모델링 할 수 있지만 트랜스 마이그레이션은 모델링 할 수 없습니다. 트랜스웰 챔버는 생체내 기하학적 특징과 유동 조건을 고려하지 않고 정적 조건하에서만 트랜스마이그레이션을 연구할 수 있다. 따라서, 이들 전통적인 모델은 살아있는 조직의 미세환경을 모방하거나 단일 분석(6)에서 부착 및 이동 캐스케이드를 해결하지 않는다.
이러한 한계를 해결하기 위해, 우리는 새로운 3D 생체모방 미세유체 분석법(bMFA)(그림 2)을 개발하고 광범위하게 검증했으며, 이는 칩16,17,18에서 생체내 미세혈관 네트워크를 현실적으로 재현한다. 이 장치의 미세 제작을위한 프로토콜은 이전에17 년에 발표되었으며 여기에 간략하게 설명되어 있습니다. 마우스 크레마스터 근육의 미세혈관구조를 변형된 지리 정보 시스템(GIS) 접근법(19)을 사용하여 디지털화하였다. 이어서, 합성 미세혈관 네트워크는 디지털화된 미세혈관 네트워크(14,17,20,21,22)에 기초한 소프트 리소그래피 공정을 사용하여 폴리디메틸실록산(PDMS) 상에서 생성되었다. 간단히 말해서, 디지털화 된 네트워크 이미지가 Mylar 필름에 인쇄 된 다음 실리콘 웨이퍼 위에 SU-8 포지티브 포토레지스트를 패턴화하여 제작을위한 마스터를 만드는 마스크로 사용되었습니다. 미세제작된 기둥(직경 10 μm, 높이 3 μm)을 사용하여 높이 3 μm, 폭 100 μm의 기공을 만들고, 백혈구 이동을 위한 최적 크기 23,24,25를 혈관 채널과 조직 구획을 연결하였다. PDMS는 제조업체의 지시에 따라 제조되고 개발 된 마스터 위에 쏟아졌습니다. 또한, PDMS를 탈기시키고 오븐(65°C)에서 밤새 경화시켜 PDMS에 상보성 마이크로채널을 생성하였다. 그 후, 경화 된 PDMS를 SU-8 마스터에서 벗겨 낸 다음 입구 / 출구 용 펀칭 포트를 펀칭했습니다. 이어서, PMDS를 유리 슬라이드에 플라즈마 접합시켰다. 미세유체 장치의 표면은 천연 유리 및 PDMS를 포함한다. 세포 부착, 확산 및 증식을 촉진하기 위해, 세포외 매트릭스 (ECM) 코팅이 요구된다. bMFA는 3 μm 높이 및 100 μm 폭 기공을 통해 연결된 미세혈관 네트워크 및 조직 구획을 포함한다(도 2). 이 미세 유체 시스템은 단일 시스템 14,16,17,21,26에서 백혈구의 순환, 마진, 롤링, 부착 및 백혈구의 순환, 마진, 롤링, 부착 및 이동을 포함하여 상호 연결된 혈관 및 분기와 함께 완전한 미세 혈관 네트워크의 생리 학적으로 관련된 3D 환경에서 전체 백혈구 부착 / 이동 캐스케이드를 재현합니다14,16,17,21,26.
bMFA 입구의 유속이 고정되어있는 경우에도 네트워크의 흐름 조건은 다른 위치에서 다양하며 간단한 수학 공식으로 계산할 수 없다는 점에 유의해야합니다. 전산 유체 역학 (CFD) 기반 모델은 네트워크의 다른 위치에서 다른 흐름 매개 변수 (예 : 전단 응력, 전단 속도, 속도)를 계산하기 위해 개발되었습니다. 이 CFD 모델은 bMFA에서 염료 관류 패턴 및 유동 파라미터를 시뮬레이션하는데 사용되었다. 실험 결과와의 교차 검증은 네트워크를 통한 흐름 저항이 계산 모델에 의해 잘 예측된다는 것을 시사했습니다(그림 3)17. 이 CFD 모델은 bMFA의 모든 용기에서 속도 및 전단 속도 프로파일을 추정하는 데 사용되었으며(그림 4), 백혈구 롤링, 부착 및 이동에 대한 전단 흐름 및 기하학적 구조의 영향을 분석할 수 있습니다(16). 백혈구는 생체내에서 분기 근처 및 낮은 전단 영역에서 우선적으로 부착되며, 백혈구 부착의 이러한 공간적 패턴은 호중구를 사용하는 bMFA에서 성공적으로 입증되었다(도 5)16. 이 논문은 인간 폐 미세혈관 내피 세포 (HLMVEC) 및 인간 호중구를 사용하는 염증 조건 하에서 백혈구-내피 세포 상호작용을 연구하기 위해 bMFA를 제조하기 위한 프로토콜을 기술한다. bMFA와 같은 미세 생리학적 시스템은 호중구, 단핵구, 림프구 및 종양 세포 18,27,28,29,30과 같은 상이한 유형의 세포와의 내피 세포 상호작용을 연구하는데 사용될 수 있다. bMFA는 상이한 기관 (예를 들어, 폐 대 뇌) 및 상이한 종 (예를 들어, 인간 대 뮤린 내피 세포) 뿐만 아니라 내 피 세포주 21,27,31,32로부터의 일차 내피 세포와 함께 시딩될 수 있다. bMFA는 다중 세포 반응, 세포-세포 상호작용, 장벽 기능, 약물 전달 및 약물 독성을 연구하는데 사용될 수 있다.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1 mL syringe</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-823-30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biomimetic microfluidic assay (bMFA)</td>
			<td>SynVivo</td>
			<td>SMN1-C001</td>
			<td>Exclusive at SynVivo</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blunt needle</td>
			<td>Jensen Global</td>
			<td>JG24-0.5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium Chloride</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>C70-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CFDA, SE</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>C1157</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dextran, 250,000, Powder</td>
			<td>Spectrum Chemical Mfg. Corp</td>
			<td>DE-130</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ficoll-Paque Premium</td>
			<td>GE Health Care</td>
			<td>17-5442-02</td>
			<td>Leukocyte isolation media</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>fMLP</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>F3506</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hepes</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>AAJ1692630</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human fibronectin</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>33-016-015</td>
			<td>use vendor recommended ECM for different cell lines</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microvascular Endothelial Cell Growth Medium-2 BulletKit</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>cc-3202</td>
			<td>Human lung microvascular endothelial cell culture medium (HLMVEC).</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human lung microvascular endothelial cells</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>cc-2527</td>
			<td>use vedor remommended trypsin-EDTA and TNS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium Chloride</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP214-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nikon Eclipse Ti2</td>
			<td>Nikon Instruments Inc.</td>
			<td></td>
			<td>Microscope</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NIS-elements, 5.20.01</td>
			<td>Nikon Instruments Inc.</td>
			<td></td>
			<td>Imaging software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>MT21040CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PhD Ultra Syringe Pump</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>70-3007</td>
			<td>Syringe Pump</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium Hydroxide</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>02-003-763</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recombinant Human TNF-alpha</td>
			<td>R&#38;D Systems</td>
			<td>210-TA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Slide clamp</td>
			<td>SynVivo</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Chloride</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>S640-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Synvivo Pneumatic Primer</td>
			<td>SynVivo</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin-EDTA, Trypsin Neutralization Solution(TNS)</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>cc-5034</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tygon tubing</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>50-206-8921</td>
			<td>Tubing</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a microphysiological system to study leukocyte-endothelial cell interaction during inflammation

백혈구-내피 세포 상호작용은 패혈증과 같은 염증성 질환에서 중요한 역할을 한다. 염증 동안, 활성화된 백혈구가 혈관 내피를 가로질러 주요 기관으로 과도하게 이동하면 장기 부전이 발생할 수 있습니다. 생리학적으로 관련된 생체모방 미세유체 분석법(bMFA)은 백혈구-내피 세포 상호작용을 연구하기 위해 전체 백혈구 롤링/부착/이동 캐스케이드를 재현할 수 있는 몇 가지 실험 및 계산 기술을 사용하여 개발 및 검증되었습니다. 설치류 의 생체내 이미지로부터 얻은 미세혈관 네트워크는 지리 정보 시스템(GIS) 접근법을 사용하여 디지털화되고 현미경 슬라이드 상에서 폴리디메틸실록산(PDMS)으로 미세제작되었다. 전단 속도와 혈관 토폴로지가 백혈구-내피 세포 상호작용에 미치는 영향을 연구하기 위해, 전산 유체 역학(CFD) 모델이 개발되어 네트워크 전반에 걸친 전단 속도 및 속도의 상응하는 지도를 생성하였다. bMFA는 롤링 속도, 상이한 전단 속도에 반응하는 부착된 백혈구의 수, 이동된 백혈구의 수, 내피 세포 투과성, 부착 분자 발현 및 기타 중요한 변수를 포함하는 백혈구-내피 세포 상호작용의 정량화를 가능하게 한다. 더욱이, 인간 내피 세포 및 백혈구와 같은 인간 관련 샘플을 사용함으로써, bMFA는 그들의 임상 번역성을 증가시키기 위해 잠재적인 치료제의 신속한 스크리닝을 위한 도구를 제공한다.

bMFA에서 전단 유동 하에서 48시간 배양한 후, 내피 세포는 bMFA에서 혈관 채널의 표면을 덮고 유동 방향으로 정렬하였다(도 6). 공초점 현미경 검사는 혈관 채널의 모든 표면이 내피 세포에 의해 덮여 bMFA18에서 완전한 3D 루멘을 형성한다는 것을 나타냈다.
이 프로토콜을 사용하여, 호중구 부착 지도가 획득될 수 있고, bMFA에서 내피 세포에 ...

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A Microphysiological System to Study Leukocyte-Endothelial Cell Interaction during Inflammation

이 프로토콜에서는 생리학적으로 관련된 미세혈관 환경을 재현하고 전체 백혈구 부착/이동 캐스케이드를 재현할 수 있는 생체모방 미세유체 분석법이 염증성 질환에서 백혈구-내피 세포 상호작용을 연구하는 데 사용됩니다.

염증 중 백혈구-내피 세포 상호작용을 연구하는 미생리학적 시스템

Leukocyte-endothelial cell interactions play an important role in inflammatory diseases such as sepsis. During inflammation, excessive migration of ...

백혈구-내피 세포 상호작용은 패혈증과 같은 염증성 질환에서 중요한 역할을 한다. 염증 조절 장애는 종종 혈관 내피 장벽 기능의 변화와 과도한 백혈구 밀매를 일으켜 장기 손상을 초래할 수 있습니다. 우리가 bMFA라고 부르는 생체 모방 미세 유체 분석은 생체 내 미세 혈관 네트워크의 지형 및 흐름 조건을 재현하고 호중구의 롤링, 확고한 접착, 확산 및 조직 구획으로의 이동에 대한 실시간 평가를 가능하게합니다.생체모방 미세유체 분석의 강점은 일차 인간 세포 및 임상적으로 관련된 환자 샘플을 사용하여 임상 번역을 증가시키고 잠재적인 치료제를 신속하게 스크리닝하는 능력이다. 절차를 시연하는 것은 내 실험실의 대학원 연구 조교 인 Qingliang Yang 씨가 될 것입니다. 하나의 입구 포트를 제외한 미세한 포셉을 사용하여 포트 내에 약 한 인치 길이의 튜브를 삽입하기 시작하십시오.턱 클램프를 사용하여 두 개의 출구 포트와 조직 구획을 함께 클램프하십시오. 피브로넥틴 원액을 PBS로 밀리리터당 100마이크로그램으로 희석한다. 희석된 피브로넥틴 용액으로 24게이지 무딘 바늘에 연결된 한 밀리리터 주사기를 로드하고 주사기를 4인치 길이의 튜브에 연결합니다.튜브를 열린 입구 포트에 삽입한 다음, 인간 피브로넥틴이 다른 입구 포트에서 방출될 때까지 플런저를 밀어 클램프합니다. 모든 채널, 조직 구획 및 튜빙이 인간 피브로넥틴 용액으로 채워질 때까지 나머지 포트에 대한 과정을 반복한다. 바늘을 제거하되 네 인치 길이의 튜브를 삽입하고 고정하지 않은 상태로 유지하십시오.탈기를 수행하려면 클램핑되지 않은 튜브를 15분 동안 평방 인치당 5파운드의 압력으로 압축 질소 탱크에 연결된 공압 프라이머에 연결합니다. 현미경으로 채널 또는 조직 구획 내에 기포가 갇혀 있지 않은지 확인하고 기포가 있으면 장치를 다시 연결하십시오. 공압 프라이머로부터 장치를 제거하고 한 시간 동안 섭씨 37도에서 인큐베이션한다.미리 가온된 인간 폐 미세혈관 내피 세포 배양 배지를 사용하여 모든 채널 및 조직 구획을 플러시합니다. 텍스트 원고에 기재된 바와 같이 내피 세포를 수확한 후, 프로그램가능한 시린지 펌프를 G.In 하여 150회에서 5분 동안 원심분리하여 세포를 펠릿화하고, 1밀리리터 주사기를 장착하고, 튜빙을 무딘 바늘에 부착한다. 약 20 마이크로리터의 세포 현탁액을 주사기 배럴에 넣지 않고 튜빙에 끌어당깁니다.장치의 출구 포트에서 클램프를 분리합니다. 채널에 기포가 생기지 않고 튜브를 입구 포트에 연결하십시오. 분당 네 ~ 여덟 마이크로 리터의 유량으로 펌프를 멈추고 현미경으로 관찰하십시오.채널이 셀로 채워질 때 펌프를 중지하십시오. 출구를 고정하고 입구 튜브를 자릅니다. 장치를 5 % 이산화탄소와 섭씨 37도에서 네 시간 동안 인큐베이터에 두십시오.네 시간의 배양 후, 다른 주사기를 준비하고 신선한 세포 배양 배지로 채운다. 주사기를 주사기 펌프에 장착하고 입구 포트에 연결하십시오. 콘센트 포트에서 클램프를 분리합니다.신선한 배지를 분당 네 개 내지 여덟 마이크로리터로 약 다섯 분 동안 장치를 통과시켜 부유하거나 부착되지 않은 세포를 제거한다. 신선한 세포 배양 배지로 채워서 주사기를 준비하십시오. 주사기를 주사기 펌프에 장착하고 출구 포트를 열어 두면서 하나의 입구 포트에 연결하십시오.장치를 섭씨 37도 및 5 % 이산화탄소의 인큐베이터에 두십시오. 텍스트 원고에 기재된 바와 같이 유동하에 내피 세포를 배양하기 위한 주사기 펌프를 프로그래밍한다. 현미경을 사용하여, 유동 하에서 48시간 배양한 후 bMFA를 확인하였다.공초점 현미경 검사는 혈관 채널의 모든 표면이 내피 세포에 의해 덮여 bMFA에서 완전한 3D 루멘을 형성한다는 것을 나타냈다. 세 개의 상이한 bMFA 장치를 제조한 후, PKC 델타 억제제와 각각 결합된 세포 배양 배지 또는 TNF-알파 또는 TNF-알파로 세 밀리리터 주사기를 로딩하고, 여기서 TNF-알파 및 염증성 사이토카인은 내피 세포 및 호중구를 자극하는데 사용된다. PKC 델타 억제제는 신규한 항염증 억제제이다.로드된 세 개의 주사기를 세 개의 bMFA 장치에 연결합니다. 완충제 TNF-알파 또는 TNF-알파를 억제제와 함께 사용하여, 분당 0.1 마이크로리터로 네 시간 동안 인간 폐 미세혈관 내피 세포를 치료한다. 텍스트 원고에 기재된 바와 같이 인간 호중구를 단리한 후, 호중구를 999 마이크로리터의 HEPES 완충액에 재현탁시키고, 10-밀리몰 CFDA SE 염료 원액 1 마이크로리터를 현탁액에 첨가하여, CFDA SE의 10-마이크로몰 작업 용액을 수득하고, 실온에서 10분 동안 인큐베이션한다.세포를 HEPES 완충액으로 두 번 세척하고 315배 G에서 5분 동안 용액을 원심분리하여 세포를 계수한 후, 세포 배양 배지에서 밀리리터당 2백만 호중구로 재현탁시키거나 PKC 델타 억제제와 함께 첨가된 TNF-알파 또는 TNF-알파에서 재현탁시키고 실온에서 15분 동안 인큐베이션한다. 주사기를 세포 배양 배지에서 제조된 화학유인제, fMLP의 마이크로몰로 채운다. bMFA의 입구 하나와 출구 포트 하나를 엽니다.조직 구획에서 포트 튜빙을 분리하고 fMLP 튜빙을 삽입하십시오. 약 20 마이크로리터의 fMLP를 모든 bMFA에 대해 조직 구획에 주입하고, 세포 배양 배지로 처리한 것을 남겨 둡니다. 튜브를 자르고 고정하십시오.주사기를 약 200 마이크로리터의 호중구 현탁액으로 채우고 주사기를 주사기 펌프에 장착하십시오. 장치를 거꾸로 된 현미경 스테이지에 놓은 후 유량을 분당 한 마이크로 리터로 설정하고 펌프를 시작하십시오. 튜브에서 호중구 현탁액의 작은 방울이 나올 때까지 기다렸다가 튜브를 입구 포트에 삽입하십시오.형광 표지된 호중구는 혈관 채널로 유동하고 내피 세포 및 생리학적으로 관련된 유동 조건과 상호작용한다. 실험을 시작한 후 10분 후에 이미지 분석 소프트웨어를 열고 대물 렌즈를 10x로 전환한 다음 스테이지 조이스틱을 사용하여 장치를 현미경 아래 가운데에 맞춥니다. 접착 맵을 가져오려면 획득으로 이동하여 큰 이미지 스캔을 클릭합니다.새 창이 나타납니다. 10x 대물 렌즈를 선택하고 필드 옵션(예: 5 x 3)을 설정합니다. 스캔을 클릭하고 파일을 클릭한 다음 접착 맵을 저장합니다.마이그레이션 분석을 위한 마이그레이션 맵을 가져오려면 스테이지 조이스틱을 사용하여 장치를 현미경 아래에 가운데에 맞춥니다. 보기, 획득 제어, ND 획득을 클릭합니다. 새 창이 나타납니다.파일을 저장할 경로를 설정하고 파일 이름을 입력합니다. 큰 이미지 기능을 확인하고 스캔 영역을 설정합니다(예: 5x3). 시간 기능을 확인하고 간격을 5분으로, 지속 시간을 60분으로 설정합니다.조직 구획의 시간 경과 이미지를 촬영하고 다음 시간 동안 다섯 분마다 하나의 이미지를 촬영하십시오. CFD 시뮬레이션은 흐름 패턴이 교란되는 분기 영역을 제외한 혈관 채널의 층류 패턴을 보여줍니다. 생체모방 마이크로유체 분석을 수행한 후, 위상차 이미지는 혈관 채널의 표면이 내피 세포로 덮여 있고, 배양 48시간 후에 전단 흐름의 방향으로 정렬되었음을 밝혀냈다.형광 이미징은 공초점 현미경을 사용하여 수행되었으며, 이는 내피 세포가 bMFA A 호중구 부착 지도에서 완전한 입체 내강을 형성한다는 것을 나타내며, 이는 bMFA에서 내피 세포에 대한 호중구의 유의한 부착이 있음을 밝혀냈다. bMFA에서의 호중구 이동 지도는 TNF-알파 활성화시, 조직 구획 내부에서 호중구의 상당한 이동이 발생한다는 것을 밝혀냈지만, TNF-알파 활성화 없이는 그러한 이동이 관찰되지 않았다. 호중구의 공간적 분포와 전단 속도를 연관시키는 부착지도는 호중구 부착이 전단율이 낮고 분기 영역 근처의 혈관에서 우선적으로 발생했음을 입증했습니다.또한, TNF-알파 처리는 부착을 유의하게 증가시키고, 이는 PKC 델타 억제제와 함께 억제되었다. 시간 경과 이미지 분석은 내피 세포의 TNF 활성화가 fMLP에 반응하여 호중구 이동을 증가시키는 반면, PKC 델타 억제제를 사용한 처리는 TNF-알파 처리된 세포에 비해 이동을 감소시켰다는 것을 나타내었다. 따라서, bMFA는 염증성 질환을 치료하기 위한 신규한 치료제의 효능을 시험하는데 사용될 수 있다.bMFA는 또한 투과성 및 내피 전기 저항, TEER 및 염증 중 부착 분자 발현과 같은 변수를 측정하여 내피 무결성을 연구하는 데 사용할 수 있습니다. 생체 모방 미세 유체 분석은 다른 기관의 미세 환경을 모방 할 수 있으며 단일 세포 유형 또는 종에 국한되지 않으며 장기 기능에 중요한 세포 / 세포 통신을 모델링하고 다른 질병을 모델링 할 수도 있습니다.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

의 순환 압력 생물 반응기 설계 예 VIVO</em대동맥 심장 밸브> 학습

The aortic valve, located between the left ventricle and the aorta, allows for unidirectional blood flow, preventing backflow into the ventricle. Aortic ...

연구

생체공학

Constructing a Low-budget Laser Axotomy System to Study Axon Regeneration in C. elegans

Constructing a Low-budget Laser Axotomy System to Study Axon Regeneration in C. elegans

에서 축삭 재생을 연구하는 저예산 레이저 Axotomy 시스템 구축 C. elegans</em

Laser axotomy followed by time-lapse microscopy is a sensitive assay for axon regeneration phenotypes in C. elegans1.  The main difficulty of this assay ...

An Experimental System to Study Mechanotransduction in Fetal Lung Cells

태아의 폐 세포에 Mechanotransduction을 공부하는 실험적 시스템

Mechanical forces generated in utero by repetitive breathing-like movements and by fluid distension are critical for normal lung development. A key ...

Microfabrication of Nanoporous Gold Patterns for Cell-material Interaction Studies

세포 물질의 상호 작용 연구를위한 나노 기공 골드 패턴의 미세

Nanostructured materials with feature sizes in tens of nanometers have enhanced the performance of several technologies, including fuel cells, biosensors, ...

Assessing Leukocyte-endothelial Interactions Under Flow Conditions in an Ex Vivo Autoperfused Microflow Chamber Assay

Assessing Leukocyte-endothelial Interactions Under Flow Conditions in an Ex Vivo Autoperfused Microflow Chamber Assay

의 흐름 조건에서 백혈구 - 내피 상호 작용을 평가<em&gt; 전의 VIVO</em&gt; Autoperfused 미세 흐름 (microflow) 상공 회의소의 분석

Leukocyte-endothelial interactions are early and critical events in acute and chronic inflammation and can, when dysregulated, mediate tissue injury ...

Concentric Gel System to Study the Biophysical Role of Matrix Microenvironment on 3D Cell Migration

동심 젤 시스템은 3 차원 세포의 이동에 매트릭스 미세 환경의 생물 물리학 역할을 연구하는

The ability of cells to migrate is crucial in a wide variety of cell functions throughout life&#160;from embryonic development and wound healing&#160;to ...

Live Cell Imaging during Mechanical Stretch

기계 스트레치 동안 라이브 세포 이미징

There is currently a significant interest in understanding how cells and tissues respond to mechanical stimuli, but current approaches are limited in ...

Construction of Defined Human Engineered Cardiac Tissues to Study Mechanisms of Cardiac Cell Therapy

정의 인간 공학 심장 조직의 건설 심장 세포 치료의 메커니즘을 연구하는

Human cardiac tissue engineering can fundamentally impact therapeutic discovery through the development of new species-specific screening systems that ...

A Microfluidic System with Surface Patterning for Investigating Cavitation Bubble(s)&#8211;Cell Interaction and the Resultant Bioeffects at the Single-cell Level

A Microfluidic System with Surface Patterning for Investigating Cavitation BubblesÃƒÆ’Ã‚Â¢ÃƒÂ¢Ã¢â‚¬Å¡Ã‚Â¬ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã…â€œCell Interaction and the Resultant Bioeffects at the Single-cell Level

단일 세포 수준에서 캐비테이션 버블 (들) -cell 상호 작용 및 결과 Bioeffects을 조사하기위한 표면 패터닝와 마이크로 유체 시스템

In this manuscript, we first describe the fabrication protocol of a microfluidic chip, with gold dots and fibronectin-coated regions on the same glass ...

DNA Nanotubes as a Versatile Tool to Study Semiflexible Polymers

Semiflexible 고분자 공부를 다양 한 도구로 DNA 나노튜브

Mechanical properties of complex, polymer-based soft matter, such as cells or biopolymer networks, can be understood in neither the classical frame of ...