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

Denne undersøgelse blev støttet af National Natural Science Foundation of China (tilskudsnumre 12075330 og U1932165) og Natural Science Foundation of Guangdong-provinsen, Kina (tilskudsnummer 2020A1515010270).

1. Fremstilling og samling af den akustofluidiske mikroenhed
<ol><li>Fremstilling af den mikrofluidiske chip.<ol><li>Design en enkeltkanalschip med kun ét indløb og udløb som vist i figur 1. Til måling af celler skal mikrokanalens rektangulære tværsnit holdes på 740 μm bredt og 100 μm dybt. Til måling af cellekernen ændres mikrokanalens bredde og dybde til henholdsvis 250 μm og 100 μm.</li>
		<li>Forbered mikrokanalen på siliciumskive via reaktiv ion...

<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>

Almindeligt anvendte cellemekaniske målemetoder er AFM, mikropipetteaspiration, mikrofluidikmetoder, parallelpladeteknik, optisk pincet, optisk båre og akustiske metoder20. Microfluidics-metoder kan arbejde med tre tilgange: mikroindsnævring, ekstensiv strømning og forskydningsstrøm. Blandt dem er optisk båre, optisk pincet, akustiske metoder, ekstensiv strømning og forskydningsstrømningsmetoder ikke-kontaktmålinger. I modsætning til kontaktmålinger kan berøringsfri målinger effektivt...

Cellemekaniske egenskaber spiller en vigtig rolle i tumormetastase, ondartet transformation af celler og radiosensitivitet 1,2. For at få en dybdegående forståelse af cellemekaniske egenskabers rolle i ovenstående proces er nøjagtig måling af cellulær mekanik kritisk, og målingen bør ikke forårsage skade på cellerne til efterfølgende dyrkning og analyse. Måleprocessen skal være så hurtig som muligt, ellers kan cellelevedygtigheden blive påvirket, hvis celler fjernes fra dyrkningsmiljøet i lang tid.
Eksisterende cellemekaniske målemetoder står over for nogle begrænsninger. Nogle metoder, såsom magnetisk vridningscytometri, magnetisk pincet og partikelsporingsmikroreologi, forårsager celleskader på grund af indførelsen af partikler i celler 3,4,5. Metoder, der måler ved kontakt med celler, såsom atomkraftmikroskop (AFM), mikropipetteaspiration, mikroindsnævring og parallelpladeteknik, er også tilbøjelige til celleskader, og gennemstrømningen er vanskelig at øge 6,7,8. Derudover vil ioniserende stråling flade celler og øge deres vedhæftning9; Det er derfor nødvendigt at måle helcellemekanik i suspension.
Som svar på ovenstående udfordringer er der udviklet et cellemekanikmålesystem baseret på acoustofluidisk metode 10,11,12,13,14. Kanalbredden matches med den akustiske halvbølgelængde, hvilket skaber en stående bølgeknude ved mikrokanalens midterlinje. Under virkningen af akustisk strålingskraft kan cellerne eller standardperlerne flytte til den akustiske trykknude. Da standardperlernes fysiske egenskaber (størrelse, densitet og kompressibilitet) er kendt, kan den akustiske energitæthed bestemmes. Derefter kan cellekompressibiliteten opnås ved at registrere bevægelsesbanerne for celler i det akustiske felt. Ikke-destruktiv måling af høj kapacitet af celler i suspensionstilstand kan opnås. Dette papir vil introducere designet af den mikrofluidiske chip, etableringen af systemet og måletrinnene. Måling af forskellige typer tumorceller er blevet udført for at verificere metodens nøjagtighed. Anvendelsesområdet for denne metode var blevet udvidet til subcellulære strukturer (såsom kerne) ved at justere resonansfrekvensen af den piezoelektriske keramik og bredden af mikrokanalen. Desuden blev ændringerne i cellekompressibilitet efter lægemiddelinduceret EMT eller røntgenbestråling med forskellige doser undersøgt. Resultaterne viser den brede anvendelighed af denne metode som et kraftfuldt værktøj til at studere sammenhængen mellem biokemiske ændringer og cellulære mekaniske egenskaber.

<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

Cellemekanik spiller en vigtig rolle i tumormetastase, ondartet transformation af celler og radiofølsomhed. Under disse processer er det ofte udfordrende at studere cellernes mekaniske egenskaber. Konventionelle målemetoder baseret på kontakt såsom kompression eller strækning er tilbøjelige til at forårsage celleskader, hvilket påvirker målenøjagtigheden og efterfølgende cellekultur. Målinger i vedhæftet tilstand kan også påvirke nøjagtigheden, især efter bestråling, da ioniserende stråling vil flade celler og forbedre vedhæftningen. Her er der udviklet et cellemekanisk målesystem baseret på akustofluidisk metode. Cellekompressibiliteten kan opnås ved at registrere cellebevægelsesbanen under virkningen af den akustiske kraft, som kan realisere hurtig og ikke-destruktiv måling i suspenderet tilstand. Dette papir rapporterer detaljeret protokollerne for chipdesign, prøveforberedelse, baneregistrering, parameterekstraktion og analyse. Kompressibiliteten af forskellige typer tumorceller blev målt ud fra denne metode. Måling af kernens kompressibilitet blev også opnået ved at justere resonansfrekvensen af den piezoelektriske keramik og mikrokanalens bredde. Kombineret med verifikation på molekylært niveau af immunfluorescensforsøg blev cellekompressibiliteten før og efter lægemiddelinduceret epitel til mesenkymal overgang (EMT) sammenlignet. Endvidere blev ændringen af cellekompressibilitet efter røntgenbestråling med forskellige doser afsløret. Cellemekanik målemetoden, der foreslås i dette papir, er universel og fleksibel og har brede anvendelsesmuligheder inden for videnskabelig forskning og klinisk praksis.

Her præsenterede arbejdet en protokol til konstruktion af et hurtigt og ikke-destruktivt cellekompressibilitetsmålesystem baseret på akustofluidisk mikroenhed og demonstrerede dets fordele ved måling af celle og kerne under forskellige situationer. Figur 1 viser skemaet for den mikrofluidiske kanal. Komponenterne og samlingen af den akustofluidiske mikroenhed er vist i figur 2. Figur 3 viser opsætningen af målesystemet. Under ...

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

Her præsenteres en protokol for at opbygge et hurtigt og ikke-destruktivt system til måling af celle- eller kernekompressibilitet baseret på akustofluidisk mikroenhed. Ændringer i tumorcellernes mekaniske egenskaber efter epitel-mesenkymal overgang eller ioniserende stråling blev undersøgt, hvilket demonstrerede anvendelsesudsigten for denne metode i videnskabelig forskning og klinisk praksis.

Måling af kompressibiliteten af celle og kerne baseret på akustofluidisk mikroenhed

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

Cellemekanik spiller en vigtig rolle i tumormetastase, ondartet transformation af celler og radiofølsomhed. Acoustofluidic metode kan realisere hurtig og ikke-destruktiv måling i suspenderede tilstande. Denne teknik kan bruges til at spejle ændringen af selvkompressibilitet under epitel til mesenkymal overgang og adskille cirkulerende tumorceller, hvilket viser dets anvendelsesmuligheder i kræftdiagnose.Til at begynde med skal du binde PDMS-blokken til chippen ved at stanse huller i PDMS-blokken til indløbs- og udløbsporte med en hul nål på en millimeter i diameter. Sæt derefter PDMS-blokkene og chippen med bagsiden opad i en plasmarenser i et minut. Efter justering af hullerne på PDMS-blokkene med spånens indløb og udløb skal du forsigtigt trykke PDMS-blokkene til chippen i 15 sekunder, hvilket resulterer i, at der opstår binding mellem PDMS-blokkene og overfladen af chippen.For at forbinde PTFE-kateteret til chippen skal du skære to stykker kateter med en indvendig diameter på 0,8 millimeter og en længde på 10 centimeter. Bøj en nål i rustfrit stål med en indvendig diameter på 0,7 millimeter og en længde på 1,5 centimeter ved 90 grader i en L-form, og tilslut den til den ene ende af kateteret. Indsæt nålene i rustfrit stål i hullerne i PDMS-blokkene.Til indløbet skal du tilslutte en 19 gauge dispenseringsnål til den anden ende af kateteret som et stik til en sprøjte. Derefter injiceres deioniseret vand for at teste tætheden af den samlede kanal. For en piezoelektrisk keramisk samling skal du vælge forskårne piezoelektriske keramiske plader med en bredde på fem millimeter.Derefter svejses ledninger på begge sider af den piezoelektriske keramik i den ene ende. Lim den piezoelektriske keramik til midten af bagsiden af chippen ved at placere en dråbe cyanoacrylatlim på den piezoelektriske keramik. Glat limen med tandstikkeren og fjern overskydende lim.Tryk derefter hurtigt på den på chippen og fortsæt med at trykke i ca. et minut. For at montere mikroenheden skal du skære et stykke PDMS som bunden af mikroenheden og holde den ene side af basen til indløbs- og udløbs-PDMS-blokkene og den anden side til et gennemsigtigt glasglas ved hjælp af dobbeltsidet tape. Fastgør hele mikroenheden til mikroskoptrinnet for at holde chippen i et fokusplan.For at forberede polystyrenstandardpartikelopløsningerne tilsættes 0,05 ml polystyrenpartikelopløsning til 10 ml PBS og blandes godt. Forbered derefter cellesuspensionerne ved at vaske de vedhæftede celler ved 90% sammenløb med PBS. Tilsæt 500 mikroliter 0,25 Trypsin i et til to minutter ved stuetemperatur.Efter fjernelse af Trypsin tilsættes en milliliter komplet medium og danner en cellesuspension ved pipettering. Derefter centrifugeres cellesuspensionen ved 100 G i fem minutter. Supernatanten fjernes og resuspenderes i 0,5 til en milliliter PBS for at opnå en cellesuspension.Derefter blev celler talt med et hæmocytometer, og koncentrationen var ca. 300 til 500.000 celler pr. Milliliter. Efter en klargøring af cellekernesuspensionen som tidligere påvist, fjern supernatanten og tilsæt 200 mikroliter cytoplasmatisk proteinekstraktionsreagens A pr. 20 mikroliter cellepalet og bland godt. Derefter hvirvles ovennævnte blanding ved 220 G i fem sekunder og anbringes på isbad i 10 minutter.Derefter tilsættes 10 mikroliter cytoplasmatisk proteinekstraktionsreagens B til opløsningen efter inkubation. Efter hvirvel placeres på isbad i et minut og hvirvel igen ved 220 G i fem sekunder. Derefter centrifugeres endelig ved 1000 G i fem minutter ved fire grader Celsius.Fjern supernatanten, og suspender paletten i en milliliter PBS. Centrifuge derefter ved 1000 G ved fire grader Celsius i fire minutter. Efter fjernelse af supernatanten resuspenderes i 100 mikroliter PBS som cellekernesuspension.Tilsæt trypanblå til ovenstående cellekernesuspension og plet ved stuetemperatur i fire minutter. Tæl derefter antallet af kerner under det omvendte mikroskop med et 10x mål. Fortynd ovennævnte cellekernesuspension med PBS-buffer til en koncentration på 200 til 300.000 kerner pr. Milliliter.Derefter filtreres cellekernesuspensionen gennem en 70 mikrometer sigte. For at konfigurere målesystemet skal du tænde mikroskopets lyskilde og åbne kamerasoftwaren. Brug 4x-målet til at finde mikrokanalens midterposition, det vil sige placeringen af den piezoelektriske keramik.Efter tilslutning af ledningerne svejses dem til de positive og negative terminaler på henholdsvis signalgeneratorudgangen fra den piezoelektriske keramik. Placer derefter sprøjten på mikroinjektionspumpen, og tilslut den til indløbskateteret. For at opsamle væsken fra mikrokanalen skal du placere en lille beholder i slutningen af udløbskateteret.For at bestemme måleparametre skal du opsuge polystyrenpartikelopløsningen med sprøjten. Injicer derefter opløsningen i chipmikrokanalen, mens du undgår luftbobler og i chipmikrokanal for at sikre nøjagtig måling. Indstil signalgeneratorens udgang til et tegnsignal med en frekvens på en megahertz og top-til-spidsspænding på 10 volt, indtil det observeres, at partiklerne bevæger sig mod mikrokanalens midterlinje og forbliver i fremadgående bevægelse langs midterlinjen efter at have nået midterlinjen.Efter blanding af en milliliter celle eller kernesuspension med standardpartikelopløsningen i forholdet mellem en og en, injiceres den i mikrokanalen med en sprøjte til måling af celler og kerner. Begynd at optage med CCD-kamera, når cellerne eller kernerne kommer ind i synsfeltet, og tænd signalgeneratoren. Skyl derefter mikrokanalen med deioniseret vand, 75% alkohol og deioniseret vand i rækkefølge til senere brug.Bevægelsen af cellerne og partiklerne blev observeret under virkningen af den akustiske feltkraft mod mikrokanalens midterlinje med forskellige tidsintervaller. Beregningen af energi, densitet og cellekompressibilitet blev udført, og akustisk energitæthed og den målte bevægelsesbane for partiklen blev opnået ud fra det bedst passende resultat. De høje renheds- og intakte kerner blev isoleret fra celler, og kernekompressibilitetsmåling blev opnået ved at opnå kernens bevægelsesbane.Komprimerbarheden af forskellige typer kræftceller og celler efter lægemiddelinduceret EMT eller røntgenbestråling med forskellige doser blev målt og sammenlignet. De målte celler blev indsamlet, og det blev konstateret, at der ikke var nogen signifikant forskel i celleproliferation og levedygtighed sammenlignet med den ubehandlede gruppe efter 48 timers dyrkning. Indikerer, at kompressibilitetsmålingen ikke har nogen effekt på celleproliferation og overlevelse.Det vigtigste er at finjustere signalets frekvens, indtil det observeres, at partikler bevæger sig mod mikrokanalens midterlinje.

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

Det<em&gt; Drosophila</em&gt; Imaginære Disc Tumor Model: Visualisering og Kvantificering af genekspression og tumorindtrængen Brug Genetic Mosaics

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

Evaluering af celle Invasion og migrationsprocessen: en sammenligning af den Video mikroskop-baseret skrabespil sår Assay og Boyden kammer Assay

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

Terapi test i en klumpformet-baseret 3D celle kultur Model for hoved og hals planocellulært karcinom

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

Dobbelt virkningerne af melanom celle-afledte faktorer på knoglemarv adipocytter differentiering

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

Elastisk farvning på paraffin-indlejrede slides af pT3N0M0 gastrisk Cancer væv

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

Analyse af kræft celle Invasion og anti-metastatisk stof Screening ved hjælp af Hydrogel mikro-kammer Array (HMCA)-baseret plader

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

En tredimensionel Thymisk kultur system til at generere murine induceret pluripotente stamcelle-afledte tumor antigen-specifikke Thymisk emigranter

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

Karakterisere sygdomsrelaterede mutanter af RAF-familie kinaser ved hjælp af et sæt praktiske og gennemførlige metoder

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

Celle cyklus-specifik måling af γH2AX og apoptose efter genotoksisk stress ved flow cytometri

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

Anvendelse af menneskeskabte pluripotente stamceller til generering af tumor antigen-specifikke T-celler

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 ...