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

이 연구는 중국 국립 자연 과학 재단(보조금 번호 12075330 및 U1932165)과 중국 광동성 자연 과학 재단(보조금 번호 2020A1515010270)의 지원을 받았습니다.

1. 음향 유체 마이크로 장치의 제작 및 조립
<ol><li>마이크로유체 칩의 제조.<ol><li>그림 1과 같이 입구와 출구가 하나만 있는 단일 채널 칩을 설계합니다. 세포 측정을 위해 마이크로 채널의 직사각형 단면을 폭 740μm, 깊이 100μm로 유지하십시오. 세포핵을 측정하려면 마이크로 채널의 너비와 깊이를 각각 250μm 및 100μm로 변경하십시오.</li>
		<li>반응성 이온 에칭을...

<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>

일반적으로 사용되는 세포 역학 측정 방법은 AFM, 마이크로 피펫 흡인, 미세 유체 방법, 병렬 플레이트 기술, 광학 핀셋, 광학 들것 및 음향 방법20입니다. 미세 유체 학적 방법은 미세 수축, 확장 흐름 및 전단 흐름의 세 가지 접근 방식으로 작동 할 수 있습니다. 그 중 광학 들것, 광학 핀셋, 음향 방법, 확장 흐름 및 전단 흐름 접근 방식은 비접촉 측정입니다. 접촉 측정과 달리 비접...

세포의 기계적 특성은 종양 전이, 세포의 악성 형질 전환 및 방사선 민감성 1,2에 중요한 역할을합니다. 위의 과정에서 세포 기계적 특성의 역할에 대한 심층적 인 이해를 얻으려면 세포 역학의 정확한 측정이 중요하며 측정은 후속 배양 및 분석을 위해 세포에 손상을 일으키지 않아야합니다. 측정 과정은 가능한 한 빨라야 하며, 그렇지 않으면 세포가 배양 환경에서 장기간 제거되면 세포 생존율에 영향을 미칠 수 있습니다.
기존의 세포 역학 측정 방법은 몇 가지 한계에 직면해 있습니다. 자기 비틀림 세포 분석, 자기 핀셋 및 입자 추적 미세 유변학과 같은 일부 방법은 세포 3,4,5에 입자가 도입되어 세포손상을 일으 킵니다. 원자력 현미경(AFM), 마이크로피펫 흡인, 미세 수축 및 평행판 기술과 같이 세포와의 접촉으로 측정하는 방법도 세포 손상이 발생하기 쉽고 처리량을 증가시키기가 어렵습니다 6,7,8. 또한 전리 방사선은 세포를 평평하게하고 접착력을 증가시킵니다9; 따라서 현탁액에서 전체 세포 역학을 측정해야 합니다.
위의 과제에 대응하여 음향 유체 방법10,11,12,13,14에 기반한 세포 역학 측정 시스템이 개발되었습니다. 채널 폭은 음향 반파장과 일치하여 마이크로 채널의 정중선에 정상파 노드를 생성합니다. 음향 복사력의 작용으로 셀 또는 표준 비드는 음향 압력 노드로 이동할 수 있습니다. 표준 비드의 물리적 특성(크기, 밀도 및 압축성)이 알려져 있기 때문에, 음향 에너지 밀도가 결정될 수 있다. 이어서, 셀 압축성은 음장에서 셀의 운동 궤적을 기록함으로써 얻어질 수 있다. 부유 상태의 세포의 비파괴 고처리량 측정을 달성할 수 있습니다. 이 백서에서는 미세 유체 칩의 설계, 시스템 구축 및 측정 단계를 소개합니다. 상기 방법의 정확성을 검증하기 위해 다양한 형태의 종양 세포의 측정이 수행되었다. 이 방법의 적용 범위는 압전 세라믹의 공명 주파수와 마이크로 채널의 폭을 조정하여 세포 내 구조 (예 : 핵)로 확장되었습니다. 또한, 약물 유도 EMT 또는 다른 용량의 X 선 조사 후 세포 압축성의 변화를 조사했다. 결과는 생화학적 변화와 세포의 기계적 특성 사이의 상관관계를 연구하기 위한 강력한 도구로서 이 방법의 광범위한 적용 가능성을 보여줍니다.

<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

세포 역학은 종양 전이, 세포의 악성 형질 전환 및 방사선 민감성에 중요한 역할을합니다. 이러한 과정에서 세포의 기계적 특성을 연구하는 것은 종종 어려운 일입니다. 압축 또는 스트레칭과 같은 접촉을 기반으로 하는 기존의 측정 방법은 세포 손상을 일으키기 쉽고 측정 정확도 및 후속 세포 배양에 영향을 미칩니다. 부착 상태에서의 측정은 특히 전리 방사선이 세포를 평평하게 하고 접착력을 향상시키기 때문에 조사 후 정확도에 영향을 미칠 수 있습니다. 여기에서는 음향 유체 방법에 기반한 세포 역학 측정 시스템이 개발되었습니다. 세포 압축성은 음력의 작용하에 세포 운동 궤적을 기록하여 얻을 수 있으며, 이는 부유 상태에서 빠르고 비파괴적인 측정을 실현할 수 있습니다. 이 백서는 칩 설계, 샘플 준비, 궤적 기록, 매개 변수 추출 및 분석을위한 프로토콜을 자세히보고합니다. 상이한 유형의 종양 세포의 압축성은 이 방법에 기초하여 측정되었다. 핵의 압축성의 측정은 또한 압전 세라믹의 공명 주파수와 마이크로 채널의 폭을 조정함으로써 달성되었다. 면역형광 실험의 분자 수준 검증과 결합하여 약물 유도 상피에서 중간엽으로의 전이(EMT) 전후의 세포 압축성을 비교했습니다. 또한, 상이한 선량으로 X 선 조사 후 세포 압축성의 변화가 밝혀졌다. 이 논문에서 제안한 세포 역학 측정 방법은 보편적이고 유연하며 과학 연구 및 임상 실습에서 광범위한 응용 전망을 가지고 있습니다.

여기에서 연구는 음향 유체 마이크로 장치를 기반으로 한 빠르고 비파괴적인 세포 압축률 측정 시스템의 구축을위한 프로토콜을 제시하고 다양한 상황에서 세포와 핵을 측정하는 이점을 보여주었습니다. 도 1 은 마이크로유체 채널의 개략도를 나타낸다. 음향 유체 마이크로 장치의 구성 요소 및 어셈블리는 그림 2에 나와 있습니다. 그?...

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

여기에서는 음향 유체 마이크로 장치를 기반으로 세포 또는 핵 압축성을 측정하기위한 빠르고 비파괴적인 시스템을 구축하기위한 프로토콜이 제시됩니다. 상피-중간엽 전이 또는 전리 방사선 후 종양 세포의 기계적 특성 변화를 조사하여 과학 연구 및 임상 실습에서이 방법의 적용 가능성을 입증했습니다.

음향유체 마이크로장치를 기반으로 한 세포 및 핵의 압축성 측정

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

세포 역학은 종양 전이, 세포의 악성 형질 전환 및 방사선 민감성에 중요한 역할을합니다. 음향 유체 방법은 정지 상태에서 빠르고 비파괴적인 측정을 실현할 수 있습니다. 이 기술은 상피에서 중간엽으로의 전이 동안 자가 압축성의 변화를 미러링하고 순환 종양 세포를 분리하는 데 사용할 수 있어 암 진단에 적용 가능성을 보여줍니다.시작하려면 1mm 직경의 중공 바늘로 입구 및 출구 포트용 PDMS 블록에 구멍을 뚫어 PDMS 블록을 칩에 바인딩합니다. 그런 다음 PDMS 블록과 칩을 뒷면이 위로 향하게 하여 플라즈마 클리너에 1분 동안 넣습니다. PDMS 블록의 구멍을 칩 입구 및 출구에 맞춘 후 PDMS 블록을 칩에 15초 동안 부드럽게 누르면 PDMS 블록과 칩 표면 사이에 본딩이 발생합니다.PTFE 카테터를 칩에 연결하려면 내경이 0.8mm이고 길이가 10cm 인 카테터 두 개를 자릅니다. 내경 0.7mm, 길이 1.5cm x 90도 인 스테인레스 스틸 바늘을 L 자 모양으로 구부려 카테터의 한쪽 끝에 연결합니다. 스테인리스 스틸 바늘을 PDMS 블록의 구멍에 삽입합니다.입구의 경우 19 게이지 분배 바늘을 주사기 용 커넥터로 카테터의 다른 쪽 끝에 연결합니다. 그런 다음 탈이온수를 주입하여 전체 채널의 견고성을 테스트합니다. 압전 세라믹 어셈블리의 경우 너비가 5mm인 사전 절단된 압전 세라믹 시트를 선택하십시오.그런 다음 한쪽 끝에서 압전 세라믹의 양쪽에 와이어를 용접하십시오. 압전 세라믹에 시아 노 아크릴 레이트 접착제 한 방울을 놓아 압전 세라믹을 칩 뒷면 중앙에 붙입니다. 이쑤시개로 접착제를 부드럽게하고 여분의 접착제를 제거하십시오.그런 다음 칩에서 빠르게 누르고 약 1 분 동안 계속 누릅니다. 마이크로 장치를 장착하려면 PDMS를 마이크로 장치의 베이스로 자르고 베이스의 한쪽을 입구 및 출구 PDMS 블록에 붙이고 다른 쪽을 양면 테이프를 사용하여 투명 유리 슬라이드에 붙입니다. 전체 마이크로 장치를 현미경 스테이지에 고정하여 칩을 하나의 초점면에 유지합니다.폴리스티렌 표준 입자 용액을 제조하려면 10 밀리리터의 PBS에 0.05 밀리리터의 폴리스티렌 입자 용액을 첨가하고 잘 혼합한다. 그런 다음 부착 세포를 PBS로 90% confluency로 세척하여 세포 현탁액을 준비합니다. 실온에서 1-2 분 동안 0.25 트립신 500 마이크로 리터를 첨가하십시오.트립신을 제거한 후, 1 밀리리터 완전 배지를 첨가하고 피펫팅에 의해 세포 현탁액을 형성한다. 다음으로 세포 현탁액을 100G에서 5분 동안 원심분리한다. 상청액을 제거하고 세포 현탁액을 얻기 위해 0.5 내지 1 밀리리터의 PBS에 재현탁시켰다.그런 다음 세포를 혈구계로 계수하고 농도는 밀리리터당 약 300 내지 500, 000 세포였다. 이전에 입증된 바와 같이 세포핵 현탁액을 제조한 후, 상청액을 제거하고 20 마이크로리터당 200 마이크로리터의 세포질 단백질 추출 시약 A를 세포 팔레트에 첨가하고 잘 혼합한다. 그런 다음 위의 혼합물을 220G에서 5 초 동안 소용돌이 치고 10 분 동안 얼음 욕조에 두십시오.다음으로, 배양 후 10 마이크로 리터의 세포질 단백질 추출 시약 B를 용액에 첨가한다. 소용돌이 후 얼음 욕조에 1 분 동안 놓고 220G에서 5 초 동안 다시 소용돌이합니다. 그런 다음 마지막으로 섭씨 4도에서 5 분 동안 1000G에서 원심 분리합니다.상청액을 제거하고 1 밀리리터의 PBS에 팔레트를 다시 현탁하십시오. 그런 다음 섭씨 4도에서 1000G에서 4 분 동안 원심 분리합니다. 상청액을 제거한 후, 세포핵 현탁액으로서 100 마이크로리터의 PBS에 재현탁시킨다.위의 세포핵 현탁액에 트리판 블루를 넣고 실온에서 4분 동안 염색합니다. 다음으로, 10x 대물 렌즈로 도립 현미경 아래의 핵 수를 세십시오. 상기 세포핵 현탁액을 PBS 완충액으로 밀리리터당 200 내지 300, 000개의 핵의 농도로 희석한다.그런 다음 세포핵 현탁액을 70 마이크로 미터 체를 통해 여과합니다. 측정 시스템을 설정하려면 현미경의 광원을 켜고 카메라 소프트웨어를 엽니다. 4x 대물렌즈를 사용하여 마이크로 채널의 중간 위치, 즉 압전 세라믹의 위치를 찾습니다.전선을 연결 한 후 압전 세라믹의 신호 발생기 출력의 양극 및 음극 단자에 각각 용접하십시오. 그런 다음 주사기를 미세 주입 펌프에 놓고 입구 카테터에 연결합니다. 마이크로 채널에서 유체를 수집하려면 출구 카테터 끝에 작은 용기를 놓습니다.측정 매개 변수를 결정하려면 주사기로 폴리스티렌 입자 용액을 흡인하십시오. 그런 다음 정확한 측정을 보장하기 위해 기포를 피하면서 칩 마이크로 채널과 칩 마이크로 채널에 용액을 주입합니다. 입자가 마이크로 채널의 정중선을 향해 이동하고 정중선에 도달한 후 정중선을 따라 전진 운동을 유지하는 것이 관찰될 때까지 신호 발생기의 출력을 1메가헤르츠의 주파수와 10V의 피크 대 피크 전압을 갖는 부호 신호로 설정합니다.1 밀리리터 세포 또는 핵 현탁액을 표준 입자 용액과 1 : 1의 비율로 혼합 한 후 주사기로 마이크로 채널에 주입하여 세포 및 핵을 측정합니다. 세포 또는 핵이 시야에 들어가면 CCD 카메라로 녹화를 시작하고 신호 발생기를 켭니다. 그런 다음 나중에 사용할 수 있도록 마이크로 채널을 탈 이온수, 75 % 알코올 및 탈 이온수로 순서대로 헹굽니다.세포와 입자의 이동은 상이한 시간 간격으로 마이크로 채널의 정중선을 향한 음장 힘의 작용하에 관찰되었다. 에너지, 밀도 및 셀 압축성의 계산이 수행되었고 음향 에너지 밀도 및 입자에 대한 측정된 운동 궤적이 가장 적합한 결과로부터 얻어졌습니다. 고순도 및 온전한 핵을 세포로부터 분리하고 핵의 운동 궤적을 얻어 핵 압축성 측정을 달성하였다.상이한 유형의 암세포 및 상이한 선량으로 약물 유도 EMT 또는 X- 레이 조사 후 세포의 압축성을 측정하고 비교하였다. 측정된 세포를 채취한 결과, 배양 48시간 후 미처리군과 비교하여 세포 증식 및 생존율에 유의한 차이가 없음을 알 수 있었다. 압축률 측정이 세포 증식 및 생존에 영향을 미치지 않음을 나타낸다.가장 중요한 것은 입자가 마이크로 채널의 정중선을 향해 이동하는 것이 관찰 될 때까지 신호의 주파수를 미세 조정하는 것입니다.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

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

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그만큼<em&gt; 초파리</em&gt; 가상적인 디스크 종양 모델 : 유전 모자이크를 사용하여 유전자 발현 및 종양 침윤의 시각화 및 정량화

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

연구

암 연구학

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

셀 침공 및 마이그레이션 프로세스의 평가: 비디오 현미경-기반 스크래치의 비교 분석 결과 및 Boyden 챔버 분석 결과 상처

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

머리와 목 편평 상피 세포 암에 대 한 회전 타원 체 기반 3D 셀 문화 모델에서 테스트 하는 치료

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

골 Adipocytes 차별화에 흑색 종 세포 유래 요인의 이중 효과

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

pT3N0M0 위암 조직의 파라핀 내장 슬라이드에 탄성 염색

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

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암 세포 침입과 반대로 전이성 마약 히드로 마이크로-챔버 배열 (HMCA)를 사용 하 여 심사 분석-플레이트를 기반으로

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

뮤린 유도 만능 줄기 세포 유래 종양 항원 특이적 흉선 유이주자를 생성하는 3차원 흉선 배양 시스템

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

실용적이고 실행 가능한 방법 세트를 사용하여 RAF 패밀리 키나아제의 질병 관련 돌연변이 특성화

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

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유세포측정에 의한 유독성 응력 후 γH2AX 및 세포자멸의 세포 주기별 측정

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

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