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 studien ble støttet av National Natural Science Foundation of China (Grant nummer 12075330 og U1932165) og Natural Science Foundation of Guangdong-provinsen, Kina (Grant nummer 2020A1515010270).

1. Fremstilling og montering av akustofluidisk mikrodevice
<ol><li>Fabrikasjon av mikrofluidisk chip.<ol><li>Design en enkeltkanalsbrikke med bare ett innløp og utløp som vist i figur 1. For måling av celler, hold det rektangulære tverrsnittet av mikrokanalen på 740 μm bredt og 100 μm dypt. For å måle cellekjernen, endre bredden og dybden på mikrokanalen til henholdsvis 250 μm og 100 μm.</li>
		<li>Forbered mikrokanalen på silisiumskive via reaktiv io...

<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>

Vanlige målemetoder for cellemekanikk er AFM, mikropipetteaspirasjon, mikrofluidikkmetoder, parallellplateteknikk, optisk pinsett, optisk båre og akustiske metoder20. Mikrofluidikkmetoder kan fungere med tre tilnærminger: mikroinnsnevring, ekstensjonsstrømning og skjærstrøm. Blant dem er optisk båre, optisk pinsett, akustiske metoder, ekstensjonsstrøm og skjærstrømningstilnærminger ikke-kontaktmålinger. I motsetning til kontaktmålinger kan ikke-kontaktmålinger effektivt unngå celles...

Cellemekaniske egenskaper spiller en viktig rolle i tumormetastase, ondartet transformasjon av celler og radiosensitivitet 1,2. For å få en grundig forståelse av rollen til cellemekaniske egenskaper i prosessen ovenfor, er nøyaktig måling av cellulær mekanikk kritisk, og målingen skal ikke forårsake skade på cellene for etterfølgende kultur og analyse. Måleprosessen bør være så rask som mulig, ellers kan cellens levedyktighet påvirkes hvis celler fjernes fra dyrkingsmiljøet i lang tid.
Eksisterende målemetoder for cellemekanikk står overfor noen begrensninger. Noen metoder, som magnetisk vridningscytometri, magnetisk pinsett og partikkelsporingsmikroreologi, forårsaker celleskader på grunn av innføring av partikler i celler 3,4,5. Metoder som måles ved kontakt med celler, som atomkraftmikroskop (AFM), mikropipetteaspirasjon, mikroinnsnevring og parallellplateteknikk, er også utsatt for celleskader og gjennomstrømningen er vanskelig å øke 6,7,8. I tillegg vil ioniserende stråling flate ut celler og øke deres vedheft9; Det er derfor nødvendig å måle helcellemekanikk i suspensjon.
Som svar på de ovennevnte utfordringene er det utviklet et cellemekanisk målesystem basert på akustofluidisk metode 10,11,12,13,14. Kanalbredden er tilpasset den akustiske halvbølgelengden, og skaper dermed en stående bølgenode ved mikrokanalens midtlinje. Under virkningen av akustisk strålingskraft kan cellene eller standardperlene bevege seg til den akustiske trykknoden. Siden de fysiske egenskapene til standardkulene (størrelse, tetthet og komprimerbarhet) er kjent, kan den akustiske energitettheten bestemmes. Deretter kan cellekompressibiliteten oppnås ved å registrere bevegelsesbanene til celler i det akustiske feltet. Ikke-destruktiv måling av høy gjennomstrømning av celler i suspensjonstilstand kan oppnås. Dette papiret vil introdusere utformingen av den mikrofluidiske brikken, etableringen av systemet og måletrinnene. Måling av ulike typer tumorceller er utført for å verifisere nøyaktigheten av metoden. Anvendelsesområdet for denne metoden hadde blitt utvidet til subcellulære strukturer (som kjerne) ved å justere resonansfrekvensen til den piezoelektriske keramikken og bredden på mikrokanalen. I tillegg ble endringene i cellekomprimerbarhet etter medikamentindusert EMT eller røntgenbestråling med ulike doser undersøkt. Resultatene viser den brede anvendeligheten av denne metoden som et kraftig verktøy for å studere sammenhengen mellom biokjemiske endringer og cellulære mekaniske egenskaper.

<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

Cellemekanikk spiller en viktig rolle i tumormetastase, ondartet transformasjon av celler og radiosensitivitet. Under disse prosessene er det ofte utfordrende å studere de mekaniske egenskapene til cellene. Konvensjonelle målemetoder basert på kontakt som kompresjon eller strekking er tilbøyelige til å forårsake celleskade, noe som påvirker målenøyaktigheten og påfølgende cellekultur. Målinger i adherent tilstand kan også påvirke nøyaktigheten, spesielt etter bestråling siden ioniserende stråling vil flate celler og forbedre vedheft. Her er det utviklet et cellemekanisk målesystem basert på akustofluidisk metode. Cellekomprimerbarheten kan oppnås ved å registrere cellebevegelsesbanen under virkningen av den akustiske kraften, som kan realisere rask og ikke-destruktiv måling i suspendert tilstand. Dette papiret rapporterer i detalj protokollene for chipdesign, prøvepreparering, baneopptak, parameterutvinning og analyse. Kompressibiliteten til forskjellige typer tumorceller ble målt basert på denne metoden. Måling av kompressibiliteten til kjernen ble også oppnådd ved å justere resonansfrekvensen til den piezoelektriske keramikken og bredden på mikrokanalen. Kombinert med molekylær nivåverifisering av immunfluorescenseksperimenter ble cellekompressibiliteten før og etter legemiddelindusert epitel til mesenkymal overgang (EMT) sammenlignet. Videre ble endringen av cellekomprimerbarhet etter røntgenbestråling med forskjellige doser avslørt. Den cellemekaniske målemetoden som foreslås i dette papiret er universell og fleksibel og har brede applikasjonsutsikter i vitenskapelig forskning og klinisk praksis.

Her presenterte arbeidet en protokoll for konstruksjon av et raskt og ikke-destruktivt cellekomprimerbart målesystem basert på akustofluidisk mikrodevice og demonstrerte fordelene ved måling av celle og kjerne under forskjellige situasjoner. Figur 1 viser skjemaet til den mikrofluidiske kanalen. Komponentene og monteringen av den akustofluidiske mikroenheten er vist i figur 2. Figur 3 viser oppsettet av målesystemet. Under virkn...

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 presenteres en protokoll for å bygge et raskt og ikke-destruktivt system for måling av celle- eller kjernekompressibilitet basert på akustofluidisk mikrodevice. Endringer i mekaniske egenskaper av tumorceller etter epitel-mesenkymal overgang eller ioniserende stråling ble undersøkt, og demonstrerte anvendelsesutsiktene for denne metoden i vitenskapelig forskning og klinisk praksis.

Måling av kompressibiliteten til celle og kjerne basert på akustofluidisk mikrodevice

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

Cellemekanikk spiller en viktig rolle i tumormetastase, ondartet transformasjon av celler og radiosensitivitet. Acoustofluidic metoden kan realisere rask og ikke-destruktiv måling i suspenderte tilstander. Denne teknikken kan brukes til å speile endringen av selvkomprimerbarhet under epitel til mesenkymal overgang og separering av sirkulerende tumorceller, som viser applikasjonsutsiktene ved kreftdiagnose.For å begynne, bind PDMS-blokken til brikken ved å slå hull i PDMS-blokken for innløps- og utløpsporter med en hul nål med en diameter på en millimeter. Sett deretter PDMS-blokkene og brikken med baksiden opp i en plasmarenser i ett minutt. Etter å ha justert hullene på PDMS-blokkene med chipinnløpet og utløpet, trykk forsiktig PDMS-blokkene til brikken i 15 sekunder, noe som resulterer i at det oppstår binding mellom PDMS-blokkene og overflaten av brikken.For å koble PTFE-kateteret til brikken, kutt to stykker kateter med en indre diameter på 0,8 millimeter og en lengde på 10 centimeter. Bøy en rustfritt stålnål med en indre diameter på 0,7 millimeter og en lengde på 1,5 centimeter ved 90 grader til en L-form og koble den til den ene enden av kateteret. Sett nålene i rustfritt stål inn i hullene på PDMS-blokkene.For innløpet, koble en 19 gauge dispenserkanyle til den andre enden av kateteret som en kontakt for en sprøyte. Etterpå injiserer du avionisert vann for å teste tettheten til den totale kanalen. For en piezoelektrisk keramisk montering, velg precut piezoelektriske keramiske ark med en bredde på fem millimeter.Sveis deretter ledninger på begge sider av den piezoelektriske keramikken i den ene enden. Lim den piezoelektriske keramikken til midten av baksiden av brikken ved å plassere en dråpe cyanoakrylatlim på den piezoelektriske keramikken. Glatt limet med tannpirkeren og fjern overflødig lim.Trykk deretter raskt på brikken og fortsett å trykke i omtrent ett minutt. For å montere mikroenheten, kutt et stykke PDMS som base av mikroenheten og hold den ene siden av basen til innløps- og utløps-PDMS-blokkene og den andre siden til et gjennomsiktig glassglass med dobbeltsidig tape. Fest hele mikroenheten til mikroskopstadiet for å holde brikken i ett fokalplan.For å forberede polystyren standard partikkelløsninger tilsett 0, 05 ml polystyrenpartikkeloppløsning til 10 milliliter PBS og bland godt. Forbered deretter cellesuspensjonene ved å vaske de tilhørende cellene ved 90% sammenløp med PBS. Tilsett 500 mikroliter 0,25 trypsin i ett til to minutter ved romtemperatur.Etter å ha fjernet Trypsin, tilsett ett milliliter komplett medium og form en cellesuspensjon ved pipettering. Neste sentrifuger cellesuspensjonen ved 100 G i fem minutter. Fjern supernatanten og resuspend i 0,5 til en milliliter PBS for å oppnå en cellesuspensjon.Deretter ble celler talt med et hemocytometer og konsentrasjonen var ca. 300 til 500.000 celler per milliliter. Etter å ha forberedt cellekjernesuspensjonen som vist tidligere, fjern supernatanten og tilsett 200 mikroliter cytoplasmatisk proteinekstraksjonsreagens A per 20 mikroliter cellepalett og bland godt. Deretter virvler du blandingen ovenfor ved 220 G i fem sekunder og legges på isbad i 10 minutter.Deretter tilsettes 10 mikroliter cytoplasmatisk proteinekstraksjonsreagens B til løsningen etter inkubering. Etter vortexing, legg på isbad i ett minutt og vortex igjen ved 220 G i fem sekunder. Deretter til slutt sentrifuger ved 1000 G i fem minutter ved fire grader Celsius.Fjern supernatanten og resuspender paletten i en milliliter PBS. Deretter sentrifuger ved 1000 G ved fire grader Celsius i fire minutter. Etter å ha fjernet supernatanten, resuspendere i 100 mikroliter PBS som cellekjernesuspensjon.Tilsett trypanblå i ovennevnte cellekjernesuspensjon og flekk ved romtemperatur i fire minutter. Deretter teller du antall kjerner under det omvendte mikroskopet med et 10x mål. Fortynn ovennevnte cellekjernesuspensjon med PBS-buffer til en konsentrasjon på 200 til 300.000 kjerne per milliliter.Filtrer deretter cellekjernesuspensjonen gjennom en 70 mikrometer sil. For å sette opp målesystemet, slå på lyskilden til mikroskopet og åpne kameraprogramvaren. Bruk 4x-målet for å finne midtposisjonen til mikrokanalen, det vil si posisjonen til den piezoelektriske keramikken.Etter å ha koblet ledningene, sveis dem til de positive og negative terminalene til henholdsvis signalgeneratorutgangen til den piezoelektriske keramikken. Plasser deretter sprøyten på mikroinjeksjonspumpen og koble den til innløpskateteret. For å samle væsken fra mikrokanalen, plasser en liten beholder på enden av utløpskateteret.For å bestemme måleparametere, aspirer polystyrenpartikkeloppløsningen med sprøyten. Injiser deretter løsningen i chipmikrokanalen samtidig som du unngår luftbobler og i chipmikrokanal for å sikre nøyaktig måling. Sett utgangen fra signalgeneratoren til et tegnsignal med en frekvens på en megahertz og topp-til-topp-spenning på 10 volt til det observeres at partiklene beveger seg mot mikrokanalens midtlinje og forblir i fremoverbevegelse langs midtlinjen etter å ha nådd midtlinjen.Etter å ha blandet en milliliter celle- eller kjernesuspensjon med standard partikkeloppløsning i forholdet mellom en og en, injiser den i mikrokanalen med en sprøyte for å måle celler og kjerner. Start opptak med CCD-kamera når cellene eller kjernene kommer inn i synsfeltet og slår på signalgeneratoren. Skyll deretter mikrokanalen med avionisert vann, 75% alkohol og avionisert vann i rekkefølge for senere bruk.Bevegelsen av cellene og partiklene ble observert under virkningen av den akustiske feltkraften mot mikrokanalens midtlinje med forskjellige tidsintervaller. Beregningen av energi, tetthet og cellekomprimerbarhet ble utført og akustisk energitetthet og den målte bevegelsesbanen for partikkelen ble oppnådd fra det beste passende resultatet. Den høye renheten og intakte kjernene ble isolert fra celler og kjernekompressibilitetsmåling ble oppnådd ved å oppnå kjernens bevegelsesbane.Kompressibiliteten av forskjellige typer kreftceller og celler etter medikamentindusert EMT eller røntgenbestråling med forskjellige doser ble målt og sammenlignet. De målte cellene ble samlet inn, og det ble funnet at det ikke var noen signifikant forskjell i celleproliferasjon og levedyktighet sammenlignet med den ubehandlede gruppen etter 48 timers kultur. Indikerer at kompressibilitetsmålingen ikke har noen effekt på celleproliferasjon og overlevelse.Det viktigste er å finjustere frekvensen av signalet til det blir observert at partikler beveger seg mot mikrokanalens midtlinje.

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

De<em&gt; Drosophila</em&gt; Imaginal Disc Tumor Model: Visualisering og Kvantifisering av genekspresjon og Tumor Invasivitet Bruke Genetic Mosaikk

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 av cellen invasjonen og overføringsprosessen: en sammenligning av Video mikroskop-baserte Scratch sår analysen og Boyden kammeret analysen

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 Testing i en Spheroid-basert 3D celle kultur modell for hodet og nakken Squamous celle Carcinoma

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

To effekter av melanom Cell-derived faktorer på benmarg adipocytter differensiering

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 farging på parafin-embedded lysbilder av pT3N0M0 magekreft vev

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 av kreft cellen invasjon og anti-metastatisk narkotikarelaterte Screening bruker Hydrogel mikro-kammer Array (HMCA)-baserte plater

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 tredimensjonal Tymusatrofi kultur system for å generere murine indusert pluripotent Stem Cell-avledet tumor antigen-spesifikke Tymusatrofi nybyggere

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 sykdom-relaterte mutanter av RAF familie kinaser ved hjelp av et sett av praktiske og gjennomførbare 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 syklus-spesifikk måling av γH2AX og apoptose etter gentoksisk stress av Flow flowcytometri

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

Bruke Human indusert Pluripotent stamceller for generering av tumor antigen-spesifikke 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 ...