Name: measurement of the compressibility of cell and nucleus based on acoustofluidic microdevice
Uploaded: 2022-07-14T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Measurement of the Compressibility of Cell and Nucleus Based on Acoustofluidic Microdevice at JoVE.com

تم دعم هذه الدراسة من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (أرقام المنح 12075330 و U1932165) ومؤسسة العلوم الطبيعية في مقاطعة قوانغدونغ ، الصين (رقم المنحة 2020A1515010270).

1. تصنيع وتجميع الجهاز المجهري الصوتي
<ol><li>تصنيع رقاقة الموائع الدقيقة.<ol><li>صمم شريحة أحادية القناة مع مدخل ومخرج واحد فقط كما هو موضح في الشكل 1. لقياس الخلايا ، حافظ على المقطع العرضي المستطيل للقناة الدقيقة بعرض 740 ميكرومتر وعمق 100 ميكرومتر. لقياس نواة الخلية ، ق?...

<ol>
	<li>Wirtz, D., Konstantopoulos, K., Searson, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+physics+of+cancer:+the+role+of+physical+interactions+and+mechanical+forces+in+metastasis.">The physics of cancer: the role of physical interactions and mechanical forces in metastasis.</a> Nature Reviews. Cancer. 11 (7), 512-522 (2011).</li><li>Frame, F. 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=HDAC+inhibitor+confers+radiosensitivity+to+prostate+stem-like+cells.">HDAC inhibitor confers radiosensitivity to prostate stem-like cells.</a> British Journal of Cancer. 109 (12), 3023-3033 (2013).</li><li>Tseng, Y., Kole, T. P., Wirtz, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micromechanical+mapping+of+live+cells+by+multiple-particle-tracking+microrheology.">Micromechanical mapping of live cells by multiple-particle-tracking microrheology.</a> Biophysical Journal. 83 (6), 3162-3176 (2002).</li><li>M&#246;ller, W., Brown, D. M., Kreyling, W. G., Stone, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrafine+particles+cause+cytoskeletal+dysfunctions+in+macrophages:+role+of+intracellular+calcium.">Ultrafine particles cause cytoskeletal dysfunctions in macrophages: role of intracellular calcium.</a> Particle and Fibre Toxicology. 2, 7 (2005).</li><li>Wang, X., 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+three-dimensional+magnetic+tweezer+system+for+intraembryonic+navigation+and+measurement.">A three-dimensional magnetic tweezer system for intraembryonic navigation and measurement.</a> IEEE Transactions on Robotics. 34 (1), 240-247 (2018).</li><li>Machida, S., 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=Direct+manipulation+of+intracellular+stress+fibres+using+a+hook-shaped+AFM+probe.">Direct manipulation of intracellular stress fibres using a hook-shaped AFM probe.</a> Nanotechnology. 21 (38), 385102 (2010).</li><li>Bufi, N., 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=Human+primary+immune+cells+exhibit+distinct+mechanical+properties+that+are+modified+by+inflammation.">Human primary immune cells exhibit distinct mechanical properties that are modified by inflammation.</a> Biophysical Journal. 108 (9), 2181-2190 (2015).</li><li>Hogan, B., Babataheri, A., Hwang, Y., Barakat, A. I., Husson, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterizing+cell+adhesion+by+using+micropipette+aspiration.">Characterizing cell adhesion by using micropipette aspiration.</a> Biophysical Journal. 109 (2), 209-219 (2015).</li><li>Jung, J. -. W., 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=Ionising+radiation+induces+changes+associated+with+epithelial-mesenchymal+transdifferentiation+and+increased+cell+motility+of+A549+lung+epithelial+cells.">Ionising radiation induces changes associated with epithelial-mesenchymal transdifferentiation and increased cell motility of A549 lung epithelial cells.</a> European Journal of Cancer. 43 (7), 1214-1224 (2007).</li><li>Hartono, 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=On-chip+measurements+of+cell+compressibility+via+acoustic+radiation.">On-chip measurements of cell compressibility via acoustic radiation.</a> Lab-on-a-Chip. 11 (23), 4072-4080 (2011).</li><li>Sitters, 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=Acoustic+force+spectroscopy.">Acoustic force spectroscopy.</a> Nature Methods. 12 (1), 47-50 (2015).</li><li>Augustsson, P., Karlsen, J. T., Su, H. -. W., Bruus, H., Voldman, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Iso-acoustic+focusing+of+cells+for+size-insensitive+acousto-mechanical+phenotyping.">Iso-acoustic focusing of cells for size-insensitive acousto-mechanical phenotyping.</a> Nature Communications. 7 (1), 11556 (2016).</li><li>Cushing, K. W., 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=Ultrasound+characterization+of+microbead+and+cell+suspensions+by+speed+of+sound+measurements+of+neutrally+buoyant+samples.">Ultrasound characterization of microbead and cell suspensions by speed of sound measurements of neutrally buoyant samples.</a> Analytical Chemistry. 89 (17), 8917-8923 (2017).</li><li>Riaud, A., Wang, W., Thai, A. L. P., Taly, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+characterization+of+cells+and+microspheres+sorted+by+acoustophoresis+with+in-line+resistive+pulse+sensing.">Mechanical characterization of cells and microspheres sorted by acoustophoresis with in-line resistive pulse sensing.</a> Physical Review Applied. 13 (3), 034058 (2020).</li><li>Petersson, F., Aberg, L., Sw&#228;rd-Nilsson, A. -. M., Free Laurell, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=flow+acoustophoresis:+microfluidic-based+mode+of+particle+and+cell+separation.">flow acoustophoresis: microfluidic-based mode of particle and cell separation.</a> Analytical Chemistry. 79 (14), 5117-5123 (2007).</li><li>Griwatz, C., Brandt, B., Assmann, G., Z&#228;nker, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+immunological+enrichment+method+for+epithelial+cells+from+peripheral+blood.">An immunological enrichment method for epithelial cells from peripheral blood.</a> Journal of Immunological Methods. 183 (2), 251-265 (1995).</li><li>Katholnig, K., Poglitsch, M., Hengstschl&#228;ger, M., Weichhart, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lysis+gradient+centrifugation:+a+flexible+method+for+the+isolation+of+nuclei+from+primary+cells.">Lysis gradient centrifugation: a flexible method for the isolation of nuclei from primary cells.</a> Methods in Molecular Biology. 1228, 15-23 (2015).</li><li>Fu, Q., Zhang, Y., Huang, T., Liang, Y., Liu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+cell+compressibility+changes+during+epithelial-mesenchymal+transition+based+on+acoustofluidic+microdevice.">Measurement of cell compressibility changes during epithelial-mesenchymal transition based on acoustofluidic microdevice.</a> Biomicrofluidics. 15 (6), 064101 (2021).</li><li>Zhang, 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=Ionizing+radiation-induced+DNA+damage+responses+affect+cell+compressibility.">Ionizing radiation-induced DNA damage responses affect cell compressibility.</a> Biochemical and Biophysical Research Communications. 603, 116-122 (2022).</li><li>Hao, 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=Mechanical+properties+of+single+cells:+Measurement+methods+and+applications.">Mechanical properties of single cells: Measurement methods and applications.</a> Biotechnology Advances. 45, 107648 (2020).</li><li>Yousafzai, 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=Effect+of+neighboring+cells+on+cell+stiffness+measured+by+optical+tweezers+indentation.">Effect of neighboring cells on cell stiffness measured by optical tweezers indentation.</a> Journal of Biomedical Optics. 21 (5), 057004 (2016).</li><li>Wei, M. -. 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=A+comparative+study+of+living+cell+micromechanical+properties+by+oscillatory+optical+tweezers.">A comparative study of living cell micromechanical properties by oscillatory optical tweezers.</a> Optics Express. 16 (12), 8594-8603 (2008).</li><li>Khan, Z. S., Vanapalli, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Probing+the+mechanical+properties+of+brain+cancer+cells+using+a+microfluidic+cell+squeezer+device.">Probing the mechanical properties of brain cancer cells using a microfluidic cell squeezer device.</a> Biomicrofluidics. 7 (1), 011806 (2013).</li><li>Hirawa, S., Masudo, T., Okada, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acoustic+recognition+of+counterions+in+ion-exchange+resins.">Acoustic recognition of counterions in ion-exchange resins.</a> Analytical Chemistry. 79 (7), 3003-3007 (2007).</li><li>Joosse, S. A., Gorges, T. M., Biology Pantel, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=detection,+and+clinical+implications+of+circulating+tumor+cells.">detection, and clinical implications of circulating tumor cells.</a> EMBO Molecular Medicine. 7 (1), 1-11 (2015).</li><li>Martin, O. A., Anderson, R. L., Narayan, K., MacManus, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Does+the+mobilization+of+circulating+tumour+cells+during+cancer+therapy+cause+metastasis.">Does the mobilization of circulating tumour cells during cancer therapy cause metastasis.</a> Nature Reviews Clinical Oncology. 14 (1), 32-44 (2017).</li></ol>

طرق قياس ميكانيكا الخلايا شائعة الاستخدام هي AFM ، وشفط الماصة الدقيقة ، وطرق الموائع الدقيقة ، وتقنية اللوحة المتوازية ، والملقط البصري ، والنقالة البصرية ، والطرق الصوتية20. يمكن أن تعمل طرق الموائع الدقيقة مع ثلاثة طرق: الانقباض الجزئي ، والتدفق الممتد ، وتدفق القص. من بينها ...

تلعب الخواص الميكانيكية للخلايا دورا مهما في ورم خبيث في ورم خبيث للخلايا والحساسية الإشعاعية 1,2. للحصول على فهم متعمق لدور الخواص الميكانيكية للخلية في العملية المذكورة أعلاه ، يعد القياس الدقيق للميكانيكا الخلوية أمرا بالغ الأهمية ، ويجب ألا يتسبب القياس في تلف الخلايا للزراعة والتحليل اللاحقين. يجب أن تكون عملية القياس في أسرع وقت ممكن ، وإلا فقد تتأثر صلاحية الخلية إذا تمت إزالة الخلايا من بيئة الزراعة لفترة طويلة.
تواجه طرق قياس ميكانيكا الخلايا الحالية بعض القيود. بعض الطرق ، مثل قياس الخلايا الملتوية المغناطيسي ، والملقط المغناطيسي ، وعلم الميكروريولوجيا لتتبع الجسيمات ، تسبب تلف الخلايا بسبب إدخال الجسيمات في الخلايا3،4،5. الطرق التي تقيس عن طريق الاتصال بالخلايا ، مثل مجهر القوة الذرية (AFM) ، وشفط الماصة الدقيقة ، والانقباض الدقيق ، وتقنية اللوحة المتوازية ، هي أيضا عرضة لتلف الخلايا ومن الصعب زيادة الإنتاجية6،7،8. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الإشعاع المؤين سوف يسطيح الخلايا ويزيد من التصاقها9 ؛ لذلك من الضروري قياس ميكانيكا الخلايا بأكملها في التعليق.
استجابة للتحديات المذكورة أعلاه ، تم تطوير نظام قياس ميكانيكا الخلايا على أساس طريقة الموائع الصوتية10،11،12،13،14. يتطابق عرض القناة مع نصف الطول الموجي الصوتي ، مما يخلق عقدة موجة دائمة عند خط الوسط للقناة الدقيقة. تحت تأثير قوة الإشعاع الصوتي ، يمكن للخلايا أو الخرز القياسي الانتقال إلى عقدة الضغط الصوتي. نظرا لأن الخصائص الفيزيائية للخرز القياسي (الحجم والكثافة وقابلية الانضغاط) معروفة ، يمكن تحديد كثافة الطاقة الصوتية. بعد ذلك ، يمكن الحصول على انضغاط الخلايا عن طريق تسجيل مسارات حركة الخلايا في المجال الصوتي. يمكن تحقيق قياس عالي الإنتاجية غير مدمر للخلايا في حالة التعليق. ستقدم هذه الورقة تصميم رقاقة الموائع الدقيقة وإنشاء النظام وخطوات القياس. تم إجراء قياس أنواع مختلفة من الخلايا السرطانية للتحقق من دقة الطريقة. تم توسيع نطاق تطبيق هذه الطريقة ليشمل الهياكل دون الخلوية (مثل النواة) عن طريق ضبط تردد الرنين للسيراميك الكهرضغطي وعرض القناة الدقيقة. بالإضافة إلى ذلك ، تم التحقيق في التغيرات في انضغاط الخلايا بعد EMT الناجم عن الدواء أو تشعيع الأشعة السينية بجرعات مختلفة. تظهر النتائج قابلية التطبيق الواسعة لهذه الطريقة كأداة قوية لدراسة العلاقة بين التغيرات الكيميائية الحيوية والخواص الميكانيكية الخلوية.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.25% trypsin(1x)</td>
			<td>GIBCO</td>
			<td>15050-065</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>502 glue</td>
			<td>Evo-bond</td>
			<td></td>
			<td>cyanoacrylate glue</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>A549</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>CCL-185</td>
			<td>lung adenocarcinoma</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cytonucleoprotein and cytoplasmic protein extraction kit</td>
			<td>Beyotime</td>
			<td>P0027</td>
			<td>Contains cytoplasmic protein extraction reagents A and B</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#8217;s modified Eagle medium (DMEM)&#160;</td>
			<td>corning</td>
			<td>10-013-CVRC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Srum(FBS)</td>
			<td>AUSGENEX</td>
			<td>FBS500-S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HCT116</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>CCL247</td>
			<td>colorectal carcinoma</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heat-resistant glass</td>
			<td>Pyrex</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Leibovitz&#8217;s L-15 medium&#160;</td>
			<td>GIBCO</td>
			<td>11415-064</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MCF-7</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>HTB-22&#160;</td>
			<td>breast Adenocarcinoma</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MDA-MB-231</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>HTB-26&#160;</td>
			<td>breast Adenocarcinoma</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Minimum Essential Medium (MEM)</td>
			<td>corning</td>
			<td>10-010-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin-Streptomycin</td>
			<td>GIBCO</td>
			<td>15140-122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate buffer</td>
			<td>corning</td>
			<td>21-040-cvc</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PMSF</td>
			<td>Beyotime</td>
			<td>ST506</td>
			<td>100mM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polybead Polystyrene Red Dyed Microsphere&#160;</td>
			<td>polysciences</td>
			<td>15714</td>
			<td>The diameter of microshpere is 6.00&#181;m</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>propidium iodide(PI)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P4170</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SYLGARD 184Silicone ELASTOMER</td>
			<td>Dow-Corning</td>
			<td>1673921</td>
			<td>Contains prepolymers and curing agents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypan Blue</td>
			<td>Beyotime</td>
			<td>C0011</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

measurement of the compressibility of cell and nucleus based on acoustofluidic microdevice

تلعب ميكانيكا الخلايا دورا مهما في ورم خبيث في ورم خبيث للخلايا والحساسية الإشعاعية. خلال هذه العمليات ، غالبا ما تكون دراسة الخواص الميكانيكية للخلايا صعبة. طرق القياس التقليدية القائمة على التلامس مثل الضغط أو التمدد عرضة للتسبب في تلف الخلايا ، مما يؤثر على دقة القياس وزراعة الخلايا اللاحقة. يمكن أن تؤثر القياسات في حالة الالتصاق أيضا على الدقة ، خاصة بعد التشعيع لأن الإشعاع المؤين سوف يسطيح الخلايا ويعزز الالتصاق. هنا ، تم تطوير نظام قياس ميكانيكا الخلايا على أساس طريقة الموائع الصوتية. يمكن الحصول على انضغاط الخلية عن طريق تسجيل مسار حركة الخلية تحت تأثير القوة الصوتية ، والتي يمكنها تحقيق قياس سريع وغير مدمر في الحالة المعلقة. تقدم هذه الورقة تقريرا مفصلا عن بروتوكولات تصميم الرقاقة وإعداد العينات وتسجيل المسار واستخراج المعلمات وتحليلها. تم قياس انضغاط أنواع مختلفة من الخلايا السرطانية بناء على هذه الطريقة. كما تم قياس انضغاط النواة عن طريق ضبط تردد الرنين للسيراميك الكهرضغطي وعرض القناة الدقيقة. جنبا إلى جنب مع التحقق من المستوى الجزيئي لتجارب التألق المناعي ، تمت مقارنة انضغاط الخلايا قبل وبعد الانتقال الظهاري الناجم عن الدواء إلى الانتقال الوسيط (EMT). علاوة على ذلك ، تم الكشف عن تغيير انضغاط الخلايا بعد تشعيع الأشعة السينية بجرعات مختلفة. طريقة قياس ميكانيكا الخلايا المقترحة في هذه الورقة عالمية ومرنة ولها آفاق تطبيق واسعة في البحث العلمي والممارسة السريرية.

هنا ، قدم العمل بروتوكولا لبناء نظام قياس انضغاط الخلايا السريع وغير المدمر على أساس microdevice المائع الصوتي وأظهر مزاياه لقياس الخلية والنواة في ظل مواقف مختلفة. يوضح الشكل 1 مخطط قناة الموائع الدقيقة. يتم عرض مكونات وتجميع الجهاز المجهري المائع بالأوسيتيك في الش...

Watch this Scientific Journal Video about Measurement of the Compressibility of Cell and Nucleus Based on Acoustofluidic Microdevice at JoVE.com

Measurement of the Compressibility of Cell and Nucleus Based on Acoustofluidic Microdevice

هنا يتم تقديم بروتوكول لبناء نظام سريع وغير مدمر لقياس انضغاط الخلية أو النواة على أساس microdevice المائع الصوتي. تم التحقيق في التغيرات في الخواص الميكانيكية للخلايا السرطانية بعد الانتقال الظهاري الوسيط أو الإشعاع المؤين ، مما يدل على احتمال تطبيق هذه الطريقة في البحث العلمي والممارسة السريرية.

قياس انضغاط الخلية والنواة على أساس المجهر الصوتي

Cell mechanics play an important role in tumor metastasis, malignant transformation of cells, and radiosensitivity. During these processes, studying the ...

تلعب ميكانيكا الخلايا دورا مهما في ورم خبيث في ورم خبيث للخلايا والحساسية الإشعاعية. يمكن لطريقة الموائع الصوتية تحقيق قياس سريع وغير مدمر في الحالات المعلقة. يمكن استخدام هذه التقنية لعكس تغير الانضغاط الذاتي أثناء الانتقال الظهاري إلى الوسيط وفصل الخلايا السرطانية المنتشرة ، مما يدل على آفاق تطبيقها في تشخيص السرطان.للبدء ، قم بربط كتلة PDMS بالشريحة عن طريق ثقب الثقوب في كتلة PDMS لمنافذ المدخل والمخرج بإبرة مجوفة قطرها ملليمتر واحد. ثم ضع كتل PDMS ورقاقة مع الجانب الخلفي في منظف البلازما لمدة دقيقة واحدة. بعد محاذاة الثقوب الموجودة على كتل PDMS مع مدخل الشريحة ومخرجها ، اضغط برفق على كتل PDMS على الشريحة لمدة 15 ثانية ، مما يؤدي إلى حدوث ترابط بين كتل PDMS وسطح الشريحة.لتوصيل قسطرة PTFE بالرقاقة ، اقطع قطعتين من القسطرة بقطر داخلي يبلغ 0.8 ملم وطول 10 سم. ثني إبرة من الفولاذ المقاوم للصدأ بقطر داخلي يبلغ 0.7 ملليمتر وطول 1.5 سم × 90 درجة في شكل L وتوصيلها بأحد طرفي القسطرة. أدخل إبر الفولاذ المقاوم للصدأ في ثقوب كتل PDMS.بالنسبة للمدخل، قم بتوصيل إبرة توزيع مقياس 19 بالطرف الآخر من القسطرة كموصل لمحقنة. بعد ذلك ، حقن الماء منزوع الأيونات لاختبار ضيق القناة الكلية. للحصول على مجموعة سيراميك كهرضغطية ، حدد صفائح السيراميك الكهرضغطية المقطوعة مسبقا بعرض خمسة ملليمترات.ثم أسلاك اللحام على جانبي السيراميك الكهرضغطي في نهاية واحدة. قم بلصق السيراميك الكهرضغطي في منتصف الجزء الخلفي من الشريحة عن طريق وضع قطرة من غراء سيانو أكريليت على السيراميك الكهرضغطي. قم بتنعيم الغراء باستخدام المسواك وإزالة الغراء الزائد.ثم اضغط عليه بسرعة على الشريحة واستمر في الضغط لمدة دقيقة واحدة تقريبا. لتركيب الجهاز الصغير ، قم بقص قطعة من PDMS كقاعدة للجهاز الصغير ولصق جانب واحد من القاعدة بكتل PDMS للمدخل والمخرج والجانب الآخر بشريحة زجاجية شفافة باستخدام شريط على الوجهين. قم بإصلاح الجهاز الصغير بأكمله في مرحلة المجهر للحفاظ على الشريحة في مستوى بؤري واحد.لإعداد حلول جسيمات البوليسترين القياسية ، أضف 0.05 ملليلتر من محلول جسيمات البوليسترين إلى 10 ملليلتر من PBS واخلطها جيدا. ثم قم بإعداد معلقات الخلايا عن طريق غسل الخلايا الملتصقة عند التقاء 90٪ مع PBS. أضف 500 ميكرولتر من 0.25 التربسين لمدة دقيقة إلى دقيقتين في درجة حرارة الغرفة.بعد إزالة التربسين ، أضف ملليلتر واحد كامل الوسط وشكل تعليق خلية عن طريق السحب. التالي الطرد المركزي تعليق الخلية في 100 G لمدة خمس دقائق. قم بإزالة supernatant وإعادة التعليق في 0.5 إلى ملليلتر واحد من PBS من أجل الحصول على تعليق الخلية.ثم تم حساب الخلايا باستخدام مقياس الدم وكان التركيز حوالي 300 إلى 500،000 خلية لكل ملليلتر. بعد تحضير تعليق نواة الخلية كما هو موضح سابقا ، قم بإزالة supernatant وإضافة 200 ميكرولتر من كاشف استخراج البروتين السيتوبلازمي A لكل 20 ميكرولتر لوحة خلية وتخلط جيدا. ثم دوامة الخليط أعلاه في 220 غرام لمدة خمس ثوان ووضعها على حمام الجليد لمدة 10 دقائق.بعد ذلك ، أضف 10 ميكرولترات من كاشف استخراج البروتين السيتوبلازمي B إلى المحلول بعد الحضانة. بعد الدوامة ، ضعه على حمام جليدي لمدة دقيقة واحدة ودوامة مرة أخرى عند 220 جم لمدة خمس ثوان. ثم ، أخيرا ، جهاز طرد مركزي في 1000 G لمدة خمس دقائق عند أربع درجات مئوية.قم بإزالة supernatant وأعد تعليق اللوحة في ملليلتر واحد من PBS. ثم جهاز طرد مركزي عند 1000 غرام عند أربع درجات مئوية لمدة أربع دقائق. بعد إزالة supernatant ، أعد التعليق في 100 ميكرولتر من PBS كتعليق نواة الخلية.أضف التربان الأزرق إلى تعليق نواة الخلية أعلاه ووصمة عار في درجة حرارة الغرفة لمدة أربع دقائق. بعد ذلك ، احسب عدد النوى تحت المجهر المقلوب بهدف 10x. قم بتخفيف تعليق نواة الخلية أعلاه باستخدام مخزن PBS المؤقت إلى تركيز 200 إلى 300،000 نواة لكل ملليلتر.ثم قم بتصفية تعليق نواة الخلية من خلال غربال 70 ميكرومتر. لإعداد نظام القياس، قم بتشغيل مصدر ضوء المجهر وافتح برنامج الكاميرا. استخدم هدف 4x للعثور على الموضع الأوسط للقناة الدقيقة ، أي موضع السيراميك الكهرضغطي.بعد توصيل الأسلاك ، قم بلحامها بالمحطات الموجبة والسلبية لإخراج مولد الإشارة للسيراميك الكهرضغطي على التوالي. ثم ضع المحقنة على مضخة الحقن المجهري وقم بتوصيلها بقسطرة المدخل. لجمع السائل من القناة الدقيقة ، ضع حاوية صغيرة في نهاية قسطرة المخرج.لتحديد معلمات القياس ، استنشق محلول جسيمات البوليسترين باستخدام المحقنة. ثم قم بحقن المحلول في القناة الدقيقة للرقاقة مع تجنب فقاعات الهواء وفي القناة الدقيقة للرقاقة لضمان القياس الدقيق. اضبط خرج مولد الإشارة على إشارة إشارة بتردد واحد ميغاهرتز وجهد من الذروة إلى الذروة يبلغ 10 فولت حتى يلاحظ أن الجسيمات تتحرك نحو خط الوسط للقناة الدقيقة وتظل في حركة أمامية على طول خط الوسط بعد الوصول إلى خط الوسط.بعد خلط خلية ملليلتر واحدة أو تعليق النواة مع محلول الجسيمات القياسي بنسبة واحد إلى واحد ، حقنه في القناة الدقيقة باستخدام حقنة لقياس الخلايا والنواة. ابدأ التسجيل باستخدام كاميرا CCD عندما تدخل الخلايا أو النوى مجال الرؤية وتشغيل مولد الإشارة. ثم شطف القناة الدقيقة بالماء منزوع الأيونات ، والكحول بنسبة 75٪ ، والماء منزوع الأيونات بالتسلسل للاستخدام لاحقا.لوحظت حركة الخلايا والجسيمات تحت تأثير قوة المجال الصوتي نحو خط الوسط للقناة الدقيقة على فترات زمنية مختلفة. تم إجراء حساب الطاقة والكثافة وقابلية انضغاط الخلايا وتم الحصول على كثافة الطاقة الصوتية ومسار الحركة المقاسة للجسيم من أفضل نتيجة مناسبة. تم عزل النوى عالية النقاء والسليمة من الخلايا وتم تحقيق قياس انضغاط النواة من خلال الحصول على مسار حركة النواة.تم قياس ومقارنة انضغاط أنواع مختلفة من الخلايا السرطانية والخلايا بعد EMT الناجم عن الدواء أو تشعيع الأشعة السينية بجرعات مختلفة. تم جمع الخلايا المقاسة ووجد أنه لا يوجد فرق كبير في تكاثر الخلايا وقابليتها للحياة مقارنة بالمجموعة غير المعالجة بعد 48 ساعة من الزرع. مشيرا إلى أن قياس الانضغاط ليس له أي تأثير على تكاثر الخلايا وبقائها.الشيء الأكثر أهمية هو ضبط تردد الإشارة حتى يلاحظ أن الجسيمات تتحرك نحو خط الوسط للقناة الدقيقة.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

The Drosophila Imaginal Disc Tumor Model: Visualization and Quantification of Gene Expression and Tumor Invasiveness Using Genetic Mosaics

The Drosophila Imaginal Disc Tumor Model: Visualization and Quantification of Gene Expression and Tumor Invasiveness Using Genetic Mosaics

ال<em&gt; ذبابة الفاكهة</em&gt; تخيلي ورم القرص نموذج: التصور والكمي للالتعبير الجيني وغزو الورم عن طريق الفسيفساء الوراثية

Drosophila melanogaster has emerged as a powerful experimental system for functional and mechanistic studies of tumor development and progression in the ...

Evaluation of the Cell Invasion and Migration Process: A Comparison of the Video Microscope-based Scratch Wound Assay and the Boyden Chamber Assay

تقييم عملية الهجرة وغزو الخلية: مقارنة من الصفر فيديو المستندة إلى مجهر الجرح المقايسة والمقايسة الدائرة Boyden

The invasion and migration abilities of tumor cells are main contributors to cancer progression and recurrence. Many studies have explored the migration ...

Therapy Testing in a Spheroid-based 3D Cell Culture Model for Head and Neck Squamous Cell Carcinoma

اختبار في نموذج ثقافة خلية 3D على أساس كروي للرأس والرقبة الحرشفية خلية العلاج

Current treatment options for advanced and recurrent head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) enclose radiation and chemo-radiation approaches with ...

Dual Effects of Melanoma Cell-derived Factors on Bone Marrow Adipocytes Differentiation

آثار العوامل المشتقة من خلايا سرطان الجلد المزدوج على التمايز Adipocytes نخاع العظام

The crosstalk between bone marrow adipocytes and tumor cells may play a critical role in the process of bone metastasis. A variety of methods are ...

Elastic Staining on Paraffin-embedded Slides of pT3N0M0 Gastric Cancer Tissue

تلطيخ مطاطي على الشرائح جزءا لا يتجزأ من البارافين من أنسجة سرطان المعدة pT3N0M0

The elastic lamina, which is usually located in the sub-mesothelial layer, adjacent to the peritoneum mesothelial cells, is amphiphilic on hematoxylin and ...

Analysis of Cancer Cell Invasion and Anti-metastatic Drug Screening Using Hydrogel Micro-chamber Array (HMCA)-based Plates

Analysis of Cancer Cell Invasion and Anti-metastatic Drug Screening Using Hydrogel Micro-chamber Array HMCA-based Plates

تحليل لغزو خلايا السرطان والمنتشر لمكافحة المخدرات فحص استخدام صفيف المائية الصغيرة-الدائرة (همكا)-على أساس لوحات

Cancer metastasis is known to cause 90% of cancer lethality. Metastasis is a multistage process which initiates with the penetration/invasion of tumor ...

A Three-dimensional Thymic Culture System to Generate Murine Induced Pluripotent Stem Cell-derived Tumor Antigen-specific Thymic Emigrants

نظام ثقافة ثيميك ثلاثي الأبعاد لتوليد المهاجرين الثيمة المضادة للخلايا الجذعية المشتقة من الخلايا الجذعية المتعددة القوى

The inheritance of pre-rearranged T cell receptors (TCRs) and their epigenetic rejuvenation make induced pluripotent stem cell (iPSC)-derived T cells a ...

Characterize Disease-related Mutants of RAF Family Kinases by Using a Set of Practical and Feasible Methods

تميز المسوخ ذات الصلة بالأمراض من Kinases الأسرة سلاح الجو الملكي البريطاني باستخدام مجموعة من الأساليب العملية والممكنة

The rapidly accelerated fibrosarcoma (RAF) family kinases play a central role in cell biology and their dysfunction leads to cancers and developmental ...

Cell Cycle-specific Measurement of &#947;H2AX and Apoptosis After Genotoxic Stress by Flow Cytometry

Cell Cycle-specific Measurement of ÃƒÅ½Ã‚Â³H2AX and Apoptosis After Genotoxic Stress by Flow Cytometry

قياس دورة الخلية محددة من γH2AX والمبرمج بعد الإجهاد السامة الجينية عن طريق قياس التدفق الخلوي

The presented method or slightly modified versions have been devised to study specific treatment responses and side effects of various anti-cancer ...

Using Human Induced Pluripotent Stem Cells for the Generation of Tumor Antigen-specific T Cells

باستخدام الإنسان المستحثة الخلايا الجذعية مستحث لتوليد خلايا T الأورام مستضد محدده

The generation and expansion of functional T cells in vitro can lead to a broad range of clinical applications. One such use is for the treatment of ...