Name: mechano-node-pore sensing: a rapid, label-free platform for multi-parameter single-cell viscoelastic measurements
Uploaded: 2022-12-02T14:20:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Mechano-Node-Pore Sensing: A Rapid, Label-Free Platform for Multi-Parameter Single-Cell Viscoelastic Measurements at JoVE.com

Cette recherche a été financée par des subventions du NIBIB 1R01EB024989-01 et du NCI 1R01CA190843-01. A. L. et R. R. ont bénéficié d’une bourse de recherche d’études supérieures de l’Association H2H8. K. L. C. a été soutenu par une bourse de recherche d’études supérieures de la National Science Foundation et une bourse Siebel Scholar.

1. Concevoir la géométrie de l’appareil
<ol><li>Choisissez la largeur des segments de dimensionnement et de récupération afin qu’elle soit plus large que le diamètre des plus grandes cellules à mesurer, tout en maintenant un rapport signal sur bruit (SNR) suffisant. Voir le tableau supplémentaire 2 pour des exemples de différentes largeurs de dimensionnement et de segment de récupération pour diverses lignées cellulaires.</li>
	<li>Choisissez la largeur du segment de con...

<ol>
	<li>Pegoraro, A. F., Janmey, P., Weitz, D. A. <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+the+cytoskeleton+and+cells.">Mechanical properties of the cytoskeleton and cells.</a> Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 9 (11), 022038 (2017).</li><li>Kim, J., 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=Characterizing+cellular+mechanical+phenotypes+with+mechano-node-pore+sensing.">Characterizing cellular mechanical phenotypes with mechano-node-pore sensing.</a> Microsystems &amp; Nanoengineering. 4, 17091 (2018).</li><li>Mierke, C. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bidirectional+mechanical+response+between+cells+and+their+microenvironment.">Bidirectional mechanical response between cells and their microenvironment.</a> Frontiers in Physics. 9, 619 (2021).</li><li>Kumar, S., Weaver, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanics,+malignancy,+and+metastasis:+The+force+journey+of+a+tumor+cell.">Mechanics, malignancy, and metastasis: The force journey of a tumor cell.</a> Cancer and Metastasis Reviews. 28 (1), 113-127 (2009).</li><li>Nia, H. T., Munn, L. L., Jain, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physical+traits+of+cancer.">Physical traits of cancer.</a> Science. 370 (6516), (2020).</li><li>Fletcher, D. A., Mullins, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+mechanics+and+the+cytoskeleton.">Cell mechanics and the cytoskeleton.</a> Nature. 463 (7280), 485-492 (2010).</li><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>Li, B., 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+phenotyping+reveals+unique+biomechanical+responses+in+retinoic+acid-resistant+acute+promyelocytic+leukemia.">Mechanical phenotyping reveals unique biomechanical responses in retinoic acid-resistant acute promyelocytic leukemia.</a> iScience. 25 (2), 103772 (2022).</li><li>Kozminsky, M., Sohn, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+promise+of+single-cell+mechanophenotyping+for+clinical+applications.">The promise of single-cell mechanophenotyping for clinical applications.</a> Biomicrofluidics. 14 (3), 031301 (2020).</li><li>Li, M., Dang, D., Liu, L., Xi, N., Wang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atomic+force+microscopy+in+characterizing+cell+mechanics+for+biomedical+applications:+A+review.">Atomic force microscopy in characterizing cell mechanics for biomedical applications: A review.</a> IEEE Transactions on Nanobioscience. 16 (6), 523-540 (2017).</li><li>Wottawah, F., 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=Optical+rheology+of+biological+cells.">Optical rheology of biological cells.</a> Physical Review Letters. 94 (9), 1-4 (2005).</li><li>Darling, E. M., Di Carlo, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-throughput+assessment+of+cellular+mechanical+properties.">High-throughput assessment of cellular mechanical properties.</a> Annual Review of Biomedical Engineering. 17 (1), 35-62 (2015).</li><li>Carey, T. R., Cotner, K. L., Li, B., Sohn, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developments+in+label-free+microfluidic+methods+for+single-cell+analysis+and+sorting.">Developments in label-free microfluidic methods for single-cell analysis and sorting.</a> Wiley Interdisciplinary Reviews: Nanomedicine and Nanobiotechnology. 11 (1), 1529 (2019).</li><li>Bagnall, J. 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=Deformability+of+tumor+cells+versus+blood+cells.">Deformability of tumor cells versus blood cells.</a> Scientific Reports. 5, 18542 (2015).</li><li>Byun, 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=Characterizing+deformability+and+surface+friction+of+cancer+cells.">Characterizing deformability and surface friction of cancer cells.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 110 (19), 7580-7585 (2013).</li><li>Otto, O., 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=Real-time+deformability+cytometry:+On-the-fly+cell+mechanical+phenotyping.">Real-time deformability cytometry: On-the-fly cell mechanical phenotyping.</a> Nature Methods. 12 (3), 199-202 (2015).</li><li>Gossett, D. R., 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=Hydrodynamic+stretching+of+single+cells+for+large+population+mechanical+phenotyping.">Hydrodynamic stretching of single cells for large population mechanical phenotyping.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 109 (20), 7630-7635 (2012).</li><li>Guck, J., Chilvers, E. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanics+meets+medicine.">Mechanics meets medicine.</a> Science Translational Medicine. 5 (212), 3-6 (2013).</li><li>Balakrishnan, K. R., 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=Node-pore+sensing:+A+robust,+high-dynamic+range+method+for+detecting+biological+species.">Node-pore sensing: A robust, high-dynamic range method for detecting biological species.</a> Lab on a Chip. 13 (7), 1302-1307 (2013).</li><li>Carbonaro, A., Sohn, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+resistive-pulse+sensor+chip+for+multianalyte+immunoassays.">A resistive-pulse sensor chip for multianalyte immunoassays.</a> Lab on a Chip. 5 (10), 1155-1160 (2005).</li><li>Saleh, O. A., Sohn, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+detection+of+antibody-antigen+binding+using+an+on-chip+artificial+pore.">Direct detection of antibody-antigen binding using an on-chip artificial pore.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 100 (3), 820-824 (2003).</li><li>Saleh, O. A., Sohn, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+artificial+nanopore+for+molecular+sensing.">An artificial nanopore for molecular sensing.</a> Nano Letters. 3 (1), 37-38 (2003).</li><li>Saleh, O. A., Sohn, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+sensing+of+nanoscale+colloids+using+a+microchip+Coulter+counter.">Quantitative sensing of nanoscale colloids using a microchip Coulter counter.</a> Review of Scientific Instruments. 72 (12), 4449-4451 (2001).</li><li>DeBlois, R. W., Bean, C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Counting+and+sizing+of+submicron+particles+by+the+resistive+pulse+technique.">Counting and sizing of submicron particles by the resistive pulse technique.</a> Review of Scientific Instruments. 41 (7), 909-916 (1970).</li><li>Li, B., 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=Evaluating+sources+of+technical+variability+in+the+mechano-node-pore+sensing+pipeline+and+their+effect+on+the+reproducibility+of+single-cell+mechanical+phenotyping.">Evaluating sources of technical variability in the mechano-node-pore sensing pipeline and their effect on the reproducibility of single-cell mechanical phenotyping.</a> PLoS ONE. 16 (10), 0258982 (2021).</li><li>Zhang, Z. M., Chen, S., Liang, Y. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Baseline+correction+using+adaptive+iteratively+reweighted+penalized+least+squares.">Baseline correction using adaptive iteratively reweighted penalized least squares.</a> Analyst. 135 (5), 1138-1146 (2010).</li><li>Alibert, C., Goud, B., Manneville, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Are+cancer+cells+really+softer+than+normal+cells.">Are cancer cells really softer than normal cells.</a> Biology of the Cell. 109 (5), 167-189 (2017).</li><li>Fujiwara, I., Zweifel, M. E., Courtemanche, N., Pollard, T. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Latrunculin+A+accelerates+actin+filament+depolymerization+in+addition+to+sequestering+actin+monomers.">Latrunculin A accelerates actin filament depolymerization in addition to sequestering actin monomers.</a> Current Biology. 28 (19), 3183-3192 (2018).</li><li>Saleh, O. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> A novel resistive pulse sensor for biological measurements. , (2003).</li><li>Dokukin, M. E., Guz, N. V., Sokolov, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+study+of+the+elastic+modulus+of+loosely+attached+cells+in+AFM+indentation+experiments.">Quantitative study of the elastic modulus of loosely attached cells in AFM indentation experiments.</a> Biophysical Journal. 104 (10), 2123-2131 (2013).</li><li>Li, Q., Lim, C. T., Goh, J. C. H., 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=Probing+the+elasticity+of+breast+cancer+cells+using+AFM.">Probing the elasticity of breast cancer cells using AFM.</a> 13th International Conference on Biomedical Engineering. IFMBE Proceedings. 23, 2122-2125 (2009).</li><li>Rother, J., 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=Atomic+force+microscopy-based+microrheology+reveals+significant+differences+in+the+viscoelastic+response+between+malign+and+benign+cell+lines.">Atomic force microscopy-based microrheology reveals significant differences in the viscoelastic response between malign and benign cell lines.</a> Open Biology. 4 (5), 140046 (2014).</li><li>Li, Q., 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=AFM+indentation+study+of+breast+cancer+cells.">AFM indentation study of breast cancer cells.</a> Biochemical and Biophysical Research Communications. 374 (4), 609-613 (2008).</li><li>Xu, C., 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=Elasticity+measurement+of+breast+cancer+cells+by+atomic+force+microscopy.+Proc.+SPIE+9230.">Elasticity measurement of breast cancer cells by atomic force microscopy. Proc. SPIE 9230.</a> Twelfth International Conference on Photonics and Imaging in Biology and Medicine. (PIBM 2014). 92300, (2014).</li><li>Alcaraz, J., 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=Microrheology+of+human+lung+epithelial+cells+measured+by+atomic+force+microscopy.">Microrheology of human lung epithelial cells measured by atomic force microscopy.</a> Biophysical Journal. 84 (3), 2071-2079 (2003).</li><li>Li, M., Dang, D., Liu, L., Xi, N., Wang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atomic+force+microscopy+in+characterizing+cell+mechanics+for+biomedical+applications:+A+review.">Atomic force microscopy in characterizing cell mechanics for biomedical applications: A review.</a> IEEE Transactions on Nanobioscience. 16 (6), 523-540 (2017).</li><li>Urbanska, 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=A+comparison+of+microfluidic+methods+for+high-throughput+cell+deformability+measurements.">A comparison of microfluidic methods for high-throughput cell deformability measurements.</a> Nature Methods. 17, 587-593 (2020).</li><li>Hill, R. T., Chilkoti, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+Patterning.">Surface Patterning.</a> Biomaterials Science: An Introduction to Materials: Third Edition. , 276-301 (2013).</li><li>Wang, Z., Volinsky, A. A., Gallant, N. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Crosslinking+effect+on+polydimethylsiloxane+elastic+modulus+measured+by+custom-built+compression+instrument.">Crosslinking effect on polydimethylsiloxane elastic modulus measured by custom-built compression instrument.</a> Journal of Applied Polymer Science. 131 (22), 41050 (2014).</li><li>Gibson, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+hierarchical+structure+and+mechanics+of+plant+materials.">The hierarchical structure and mechanics of plant materials.</a> Journal of the Royal Society Interface. 9 (76), 2749-2766 (2012).</li><li>Stephens, A. D., Banigan, E. J., Adam, S. A., Goldman, R. D., Marko, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chromatin+and+lamin+a+determine+two+different+mechanical+response+regimes+of+the+cell+nucleus.">Chromatin and lamin a determine two different mechanical response regimes of the cell nucleus.</a> Molecular Biology of the Cell. 28 (14), 1984-1996 (2017).</li><li>Rosenbluth, M. J., Lam, W. A., Fletcher, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Force+microscopy+of+nonadherent+cells:+A+comparison+of+leukemia+cell+deformability.">Force microscopy of nonadherent cells: A comparison of leukemia cell deformability.</a> Biophysical Journal. 90 (8), 2994-3003 (2006).</li><li>Evers, T. M. J., Holt, L. J., Alberti, S., Mashaghi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reciprocal+regulation+of+cellular+mechanics+and+metabolism.">Reciprocal regulation of cellular mechanics and metabolism.</a> Nature Metabolism. 3 (4), 456-468 (2021).</li><li>Balakrishnan, K. R., 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=Node-pore+sensing+enables+label-free+surface-marker+profiling+of+single+cells.">Node-pore sensing enables label-free surface-marker profiling of single cells.</a> Analytical Chemistry. 87 (5), 2988-2995 (2015).</li></ol>

La mesure des propriétés mécaniques de cellules individuelles à l’aide de cette technique de mécanophénotypage comprend trois étapes: la fabrication du dispositif, l’acquisition de données et l’analyse des données. À chaque étape, il y a des aspects notables qui peuvent avoir un impact significatif sur les résultats expérimentaux. Lors de la fabrication des appareils, des géométries de canaux cohérentes et une uniformité d’un appareil à l’autre sont essentielles pour obtenir des résultats pr?...

Les cellules individuelles sont des matériaux dynamiques et viscoélastiques1. Une multitude de processus internes et externes (par exemple, l’apparition de la mitose ou le remodelage de la matrice extracellulaire [ECM]), influencent leur structure et leur composition 2,3,4, ce qui entraîne souvent des propriétés biophysiques distinctes qui complètent leur état actuel. En particulier, les propriétés mécaniques se sont révélées être des biomarqueurs importants du développement cellulaire, de la physiologie et de la pathologie, fournissant des informations quantitatives précieuses qui peuvent compléter les approches moléculaires et génétiques canoniques 5,6,7. Par exemple, Li et al. ont récemment décrit les différences mécaniques entre les cellules de leucémie promyélocytaire aiguë résistantes aux médicaments et les cellules de leucémie promyélocytaire sensibles aux médicaments, tout en utilisant le séquençage de l’ARN pour découvrir des gènes associés au cytosquelette exprimés différentiellement8. En comprenant l’interaction complexe entre la mécanique unicellulaire et la fonction cellulaire, le mécanophénotypage a des applications plus larges dans la transformation de la science fondamentale et du diagnostic clinique9.
L’outil le plus largement adopté pour mesurer la mécanique unicellulaire est la microscopie à force atomique (AFM). Bien que l’AFM permette une mesure localisée à haute résolution des propriétés mécaniques cellulaires, il reste limité à un débit de <0,01 cellules/s10. Alternativement, les civières optiques, qui utilisent deux faisceaux laser divergents pour piéger et déformer les cellules individuelles suspendues11, sont limitées à des débits légèrement plus élevés de <1 cellule/s12. Les progrès récents des technologies microfluidiques ont permis une nouvelle génération de dispositifs pour l’évaluation mécanique rapide à cellule unique12,13. Ces techniques utilisent des canaux de constriction étroits 14,15, un écoulement de cisaillement 16 ou un étirement hydrodynamique17 pour déformer rapidement les cellules à des débits de 10 à 1 000 cellules/s 18. Bien que le taux de mesure de ces approches soit considérablement plus rapide que les techniques conventionnelles, elles échangent souvent des capacités à haut débit contre des lectures mécaniques limitées (tableau supplémentaire 1). Toutes les méthodes microfluidiques rapides susmentionnées se concentrent sur des mesures de base à paramètre unique, telles que le temps de transit ou les rapports de déformabilité, qui ne reflètent que les propriétés élastiques d’une cellule. Cependant, étant donné la nature viscoélastique intrinsèque des cellules individuelles, une caractérisation mécanique robuste et approfondie des cellules nécessite de prendre en compte non seulement les composants élastiques, mais aussi les réponses visqueuses.
Mechano-node-pore sensing (mechano-NPS)2,8 (Figure 1A) est une plateforme microfluidique qui répond aux limitations existantes du mécano-phénophénotypage unicellulaire. Cette méthode permet de mesurer simultanément plusieurs paramètres biophysiques, y compris le diamètre de la cellule, la déformabilité relative et le temps de récupération de la déformation, avec un débit modéré de 1 à 10 cellules/s. Cette technique est basée sur la détection des pores des nœuds (NPS)19,20,21,22,23,24, qui consiste à utiliser une mesure de sonde à quatre points pour mesurer l’impulsion de courant modulée produite par une cellule transitant par un canal microfluidique qui a été segmenté par des régions plus larges, appelées « nœuds ». L’impulsion de courant modulée est le résultat du blocage partiel par la cellule du flux de courant dans les segments (c’est-à-dire les « pores ») et les nœuds, avec plus de courant bloqué dans le premier que dans le second. Dans le mécano-NPS, un segment, le « canal de contraction », est plus étroit qu’un diamètre de cellule ; par conséquent, une cellule doit se déformer pour transiter par tout le canal (Figure 1B). Le diamètre de la cellule peut être déterminé par l’amplitude de la sous-impulsion produite lorsque la cellule transite par les pores des nœuds avant le canal de contraction (figures 1B, C). Ici, |ΔInp|, la baisse de courant lorsque la cellule est dans le pore, est proportionnelle au rapport volumique de la cellule au pore, Vcellule/V pore2,8,19. La rigidité cellulaire peut être déterminée par ΔTc, la durée de la sous-impulsion considérablement plus grande produite lorsque la cellule transite dans le canal de contraction (figures 1B, C). Une cellule plus rigide mettra plus de temps à transiter dans le canal qu’une cellule plus molle 2,8. Enfin, la « récupération » cellulaire, c’est-à-dire la capacité de la cellule à retrouver sa taille et sa forme d’origine après la déformation, peut être déterminée par la série de sous-impulsions produites lorsque la cellule transite par les pores des nœuds après le canal de contraction (figures 1B, C). Le temps de récupération, ΔTr, est le temps qu’il faut aux sous-impulsions actuelles pour revenir à l’amplitude des sous-impulsions précédentes, avant que la cellule ne soit comprimée. Dans l’ensemble, les impulsions de courant modulées produites lorsqu’une cellule transite dans le canal microfluidique sont enregistrées et analysées pour extraire les paramètres mécaniques pertinents de cellule unique (Figure 1D)2,8.
La reproductibilité et la facilité d’utilisation de cette plateforme microfluidique basée sur l’électronique ont déjà été démontrées25. De plus, la plateforme présente une faible barrière à l’entrée pour le mécanophénotypage unicellulaire. La lithographie douce standard est utilisée pour fabriquer des dispositifs microfluidiques. Le matériel de mesure se compose de composants peu coûteux, y compris une simple carte de circuit imprimé (PCB), une alimentation, un préamplificateur, une carte d’acquisition de données (DAQ) et un ordinateur. Enfin, un code convivial est disponible pour l’acquisition et l’analyse des données, permettant une mise en œuvre simple. Cette technique de mécanophénotypage permet de distinguer des populations de lignées épithéliales mammaires et pulmonaires malignes et malignes, de discriminer entre les sous-lignées dans les cellules épithéliales mammaires humaines primaires et de caractériser les effets des perturbations cytosquelettiques et d’autres agents pharmacologiques 2,8. Dans l’ensemble, cette plateforme est une approche efficace pour le mécanoophénotypage de cellules individuelles.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Acetone</td>
			<td>J.T. Baker</td>
			<td>5356-05</td>
			<td>Purity (GC)&#160; &#8805; 99.5% (https://us.vwr.com/store/product/6057739/acetone-99-5-vlsi-j-t-baker)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aluminum Foil</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Analog Low-Pass Filter</td>
			<td>ThorLabs</td>
			<td>EF504</td>
			<td>&#8804;240 kHz Passband, Coaxial BNC Feedthrough&#160;(https://www.thorlabs.com/thorproduct.cfm?partnumber=EF504#ad-image-0)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biopsy Punch</td>
			<td>Integra Miltex</td>
			<td>33-31AA-P/25</td>
			<td>1mm, Disposable, with Plunger (https://mms.mckesson.com/product/573313/Miltex-33-31AA-P25)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blade</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BNC Cable</td>
			<td>Pomona Electronics</td>
			<td>2249-C-12</td>
			<td>https://www.digikey.com/en/products/detail/pomona-electronics/2249-C-12/603323?utm_adgroup=Coaxial%20Cables%20%28RF%29&#38;utm_source=google&#38;utm_ 
			medium=cpc&#38;utm_campaign= 
			Shopping_Product_Cable%20Assemblies_NEW&#38;utm_term= 
			&#38;utm_content=Coaxial%20Cables%20%28RF%29&#38;gclid=Cj0KCQjwlK-WBhDjARIsAO2sErQqnVJ 
			pj5OXVObuTI8ZUf1ZeIn7zvzGnx 
			mCWdePrG6SdEJMF3X6ubUaAs 
			w-EALw_wcB</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cleanroom Polyester Swab</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>18383</td>
			<td>https://www.fishersci.com/shop/products/texwipe-cleantip-alpha-polyester-series-swabs-6/18383</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Current Preamplifier</td>
			<td>DL Instruments</td>
			<td>1211</td>
			<td>https://www.brltest.com/index.php?main_page=product_info&#38;products_ 
			id=1419</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Custom PCB (w/ components)</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
			<td>see Supplemental files 4 and 5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DAQ Terminal Block</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>BNC-2120</td>
			<td>https://www.ni.com/en-in/support/model.bnc-2120.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DAQ to BNC-2110 cable&#160;</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>SHC68-68-EPM</td>
			<td>https://www.ni.com/en-in/support/model.shc68-68-epm.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Data Acquisition Board (DAQ)</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>PCI-6251</td>
			<td>https://www.ni.com/docs/en-US/bundle/pci-6251-feature/page/overview.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dessicator</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>5311-0250</td>
			<td>https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/5311-0250</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Female BNC To Banana Plug Adapter</td>
			<td>Pomona Electronics</td>
			<td>72909</td>
			<td>https://www.digikey.com/en/products/detail/pomona-electronics/72909/1196318</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum (FBS)</td>
			<td>VWR</td>
			<td>89510-186</td>
			<td>https://us.vwr.com/store/product/18706419/avantor-seradigm-select-grade-usda-approved-origin-fetal-bovine-serum-fbs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass Cutter</td>
			<td>Chemglass</td>
			<td>CG-1179-21</td>
			<td>https://chemglass.com/plate-glass-cutters-diamond-tips</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gold Etchant TFA</td>
			<td>Transene</td>
			<td>NC0977944</td>
			<td>https://www.fishersci.com/shop/products/NC0977944/NC0977944</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hot Plate</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>SP131825&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropyl Alcohol</td>
			<td>Spectrum Chemical</td>
			<td>I1056-4LTPL</td>
			<td>Purity (GC)&#160; &#8805;99.5% (https://www.spectrumchemical.com/isopropyl-alcohol-99-percent-fcc-i1056)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metal Hardware Enclosure</td>
			<td>Hammond Manufacturing</td>
			<td>EJ12126</td>
			<td>https://www.digikey.com/en/products/detail/hammond-manufacturing/EJ12126/2423415</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>34860</td>
			<td>Purity (GC)&#160; &#8805;99.8% (https://www.sigmaaldrich.com/IN/en/substance/methanol320467561)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MF-321 Developer</td>
			<td>Kayaku Advanced Materials</td>
			<td>n/a</td>
			<td>https://kayakuam.com/products/mf-321/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MICROPOSIT S1813 Positive Photoresist</td>
			<td>DuPont</td>
			<td>n/a</td>
			<td>https://kayakuam.com/products/microposit-s1800-g2-series-photoresists/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate Buffered Saline (PBS)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>10010049</td>
			<td>https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/10010049?SID=srch-hj-10010049</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Photomask</td>
			<td>Fineline Imaging</td>
			<td>n/a</td>
			<td>Photomask are custom ordered from our CAD designs (https://www.fineline-imaging.com/)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plain Glass Microscope Slide</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>12-553-5B</td>
			<td>Material: Soda Lime, L75 x W50 mm, Thickness: 0.90&#8211;1.10 mm&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plasma Cleaner</td>
			<td>Harrick Plasma</td>
			<td>PDC-001</td>
			<td>https://harrickplasma.com/plasma-cleaners/expanded-plasma-cleaner/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic Petri Dish</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>FB0875712</td>
			<td>100 mm (https://www.fishersci.com/shop/products/fisherbrand-petri-dishes-clear-lid-raised-ridge-100-x-15mm/FB0875712)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pressure Controller</td>
			<td>Fluigent</td>
			<td>MFCS-EZ</td>
			<td>https://www.fluigent.com/research/instruments/pressure-flow-controllers/mfcs-series/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pressure Controller Software</td>
			<td>Fluigent</td>
			<td>MAESFLO</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Programming &#38; Computation Software</td>
			<td>MATLAB</td>
			<td>R2021b</td>
			<td>for data acquisition and analysis (https://www.mathworks.com/products/matlab.html)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PTFE Tubing</td>
			<td>Cole Parmer</td>
			<td>06417-31</td>
			<td>0.032&#34; ID x 0.056&#34;&#160;(https://www.coleparmer.com/i/masterflex-transfer-tubing-microbore-ptfe-0-032-id-x-0-056-od-100-ft-roll/0641731)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scepter 2.0 Handheld Automatic Cell Counter</td>
			<td>Millapore Sigma</td>
			<td>PHCC20060</td>
			<td>https://www.sigmaaldrich.com/IN/en/product/mm/phcc20060</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicon Wafer</td>
			<td>Wafer World</td>
			<td>2885</td>
			<td>76.2 mm, Single Side Polished (https://www.waferworld.com/product/2885)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spin Coater</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SU-8 3025 Negative Photoresist</td>
			<td>Kayaku Advanced Materials</td>
			<td>n/a</td>
			<td>https://kayakuam.com/products/su-8-2000/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SU8 Developer</td>
			<td>Kayaku Advanced Materials</td>
			<td>n/a</td>
			<td>https://kayakuam.com/products/su-8-developer/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sygard 184 Polydimethlysiloxane</td>
			<td>Dow Chemical</td>
			<td>4019862</td>
			<td>https://www.ellsworth.com/products/by-market/consumer-products/encapsulants/silicone/dow-sylgard-184-silicone-encapsulant-clear-0.5-kg-kit/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tape</td>
			<td>Scotch</td>
			<td>810-341296</td>
			<td>https://www.staples.com/Scotch-Magic-Tape-810-3-4-x-36-yds-1-Core/product_130567?cid=PS:GS:SBD:PLA:OS&#38;gclid= 
			Cj0KCQjwlK-WBhDjARIsAO 
			2sErRwzrrgjU0NjFkDkne1xm 
			vT7ekS3tdzvAgiMDwPoxocgH 
			VTQZi7vJgaAvQZEALw_wcB</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Titanium, Platinum, Gold</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triple Output Power Supply</td>
			<td>Keysight</td>
			<td>E36311A</td>
			<td>https://www.newark.com/keysight-technologies/e36311a/dc-power-supply-3o-p-6v-5a-prog/dp/15AC9653</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UV Mask Aligner</td>
			<td>Karl Suss America</td>
			<td>MJB3 Mask Aligner&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

mechano-node-pore sensing: a rapid, label-free platform for multi-parameter single-cell viscoelastic measurements

Les propriétés mécaniques cellulaires sont impliquées dans une grande variété de processus biologiques et de maladies, allant de la différenciation des cellules souches aux métastases cancéreuses. Les méthodes conventionnelles de mesure de ces propriétés, telles que la microscopie à force atomique (AFM) et l’aspiration par micropipette (MA), capturent des informations riches, reflétant la réponse viscoélastique complète d’une cellule; Cependant, ces méthodes sont limitées par un très faible débit. Les approches à haut débit, telles que la cytométrie de déformabilité en temps réel (RT-DC), ne peuvent mesurer que des informations mécaniques limitées, car elles sont souvent limitées à des lectures à paramètre unique qui ne reflètent que les propriétés élastiques d’une cellule. Contrairement à ces méthodes, la détection mécano-nœud-pores (mécano-NPS) est une plate-forme microfluidique flexible et sans marquage qui comble l’écart dans la réalisation de mesures viscoélastiques multiparamètres d’une cellule avec un débit modéré. Une mesure en courant continu (DC) est utilisée pour surveiller les cellules lorsqu’elles transitent dans un canal microfluidique, en suivant leur taille et leur vitesse avant, pendant et après qu’elles soient forcées à travers une constriction étroite. Cette information (c.-à-d. la taille et la vitesse) est utilisée pour quantifier la déformation transversale, la résistance à la déformation et la récupération de chaque cellule. En général, cette plate-forme microfluidique basée sur l’électronique fournit de multiples propriétés de cellule viscoélastique, et donc une image plus complète de l’état mécanique d’une cellule. Parce qu’elle nécessite une préparation minimale des échantillons, utilise une mesure électronique simple (contrairement à une caméra haute vitesse) et tire parti de la fabrication standard par lithographie douce, la mise en œuvre de cette plate-forme est simple, accessible et adaptable à l’analyse en aval. La flexibilité, l’utilité et la sensibilité de cette plate-forme ont fourni des informations mécaniques uniques sur une gamme variée de cellules, avec le potentiel de nombreuses autres applications en science fondamentale et en diagnostic clinique.

La plateforme de mécano-phénotypage présentée ici est une approche simple et polyvalente pour mesurer les propriétés biophysiques de cellules individuelles à débit modéré. Les cellules circulent dans le canal microfluidique (Figure 1A) en utilisant un flux entraîné par pression constante. Au fur et à mesure que les cellules transitent, la longueur du canal microfluidique et les impulsions de courant produites sont enregistrées à l’aide du matériel d’acquisition de donnée...

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Mechano-Node-Pore Sensing: A Rapid, Label-Free Platform for Multi-Parameter Single-Cell Viscoelastic Measurements

Présenté ici est une méthode pour phénotyper mécaniquement des cellules individuelles en utilisant une plate-forme microfluidique basée sur l’électronique appelée détection mécano-nœud-pore (mécano-NPS). Cette plateforme maintient un débit modéré de 1 à 10 cellules/s tout en mesurant les propriétés biophysiques élastiques et visqueuses des cellules.

Mechano-node-pore Sensing: une plate-forme rapide et sans marquage pour les mesures viscoélastiques multi-paramètres à cellule unique

Cellular mechanical properties are involved in a wide variety of biological processes and diseases, ranging from stem cell differentiation to cancer ...

Nous présentons une plate-forme microfluidique basée sur l’électronique pour le phénotypage mécanique de cellules individuelles. Plus précisément, nous mesurons les propriétés élastiques et visqueuses d’une seule cellule à un débit allant jusqu’à 10 cellules par seconde. Notre méthode nécessite une préparation minimale des échantillons, utilise une mesure électronique simple, remplaçant le matériel optique coûteux et l’analyse d’images complexes, et est non destructive, ce qui signifie que notre approche est compatible avec les analyses en aval.Le mécano-NPS a été appliqué à de nombreux types de cellules, y compris les échantillons primaires, et a mesuré l’effet des composants subcellulaires sur la viscoélasticité d’une seule cellule. Il pourrait être utilisé pour comprendre le comportement cellulaire, déterminer la progression de la maladie ou surveiller la réponse aux médicaments. Pour commencer, retirez les composants traités au plasma de la chambre à plasma.Pipeter une solution deux pour un de méthanol et d’eau désionisée sur le substrat de verre avec des électrodes préfabriquées. Placez ensuite le moule PDMS avec le côté caractéristique vers le bas sur le substrat en verre. Placez l’appareil sous le stéréoscope pour ajuster l’alignement.Faites cuire l’appareil aligné pour terminer la fabrication de l’appareil. Préparez la source de pression, le circuit imprimé, le matériel de paillasse et le logiciel d’acquisition de données. Ensuite, alignez les broches d’en-tête des pinces avec les trous du circuit imprimé et alignez les broches chargées par ressort des pinces avec les plaquettes de contact des électrodes sur le dispositif microfluidique.Insérez ensuite les goupilles d’en-tête des pinces dans les trous du circuit imprimé, en vous assurant que les broches chargées par ressort restent alignées avec les plaquettes de contact des électrodes. Configurez et connectez le matériel électronique. Ensuite, définissez les valeurs pour initialiser la session d’acquisition de données et définissez la fréquence d’échantillonnage pour l’acquisition.Culture et préparation des cellules selon le protocole de culture cellulaire approprié de la lignée cellulaire de choix. Ensuite, mettez les cellules en suspension dans une solution préparée de 2% FBS et 1X PBS à une concentration comprise entre 100 000 et 500 000 cellules par millilitre. Gardez les cellules sur la glace pendant toute la durée des expériences.Pour charger les cellules dans le dispositif microfluidique, coupez 30 centimètres de tube en polytétrafluoroéthylène avec une lame de rasoir. Utilisez une seringue pour déposer l’échantillon de cellule à l’extrémité du tube et connectez la même extrémité à l’entrée de l’appareil. Enfin, connectez l’extrémité opposée du tube au régulateur de pression microfluidique.Pour exécuter l’expérience, réglez la pression motrice constante souhaitée sur le logiciel du régulateur de pression et laissez l’échantillon remplir le dispositif. Si des bulles se forment dans les canaux microfluidiques, utilisez un remplissage sans issue. Branchez la prise de l’appareil et appliquez une faible pression à l’entrée pour forcer l’air à sortir à travers le PDMS perméable aux gaz.Réglez ensuite la tension souhaitée en tournant le bouton de tension sur l’alimentation et activez la tension en appuyant sur le bouton marche. Allumez le préamplificateur de courant et réglez la sensibilité aussi faible que possible. Vous pouvez également régler le gain aussi haut que possible sans surcharger le préamplificateur ou dépasser la tension d’entrée analogique maximale du DAQ.Appuyez sur le bouton vert Exécuter dans le menu du ruban MATLAB pour lancer le script d’acquisition de données NPS. m, et commencez à échantillonner et à enregistrer les données. Pour terminer l’expérience, appuyez sur le bouton Stop dans le coin inférieur gauche de la fenêtre de tracé en direct pour terminer le script d’acquisition de données.Désactivez ensuite la sortie du bloc d’alimentation en appuyant sur le bouton On. Enfin, réglez la source de pression sur zéro pression dans le logiciel du régulateur de pression. Pour l’analyse des données, le signal brut doit avoir un rapport signal sur bruit suffisant pour filtrer le bruit et extraire les composants significatifs.De manière critique, l’élévation du signal de courant à partir de chaque nœud doit être suffisamment robuste pour que les sous-impulsions puissent être facilement identifiées à partir du signal de différence. Les cellules malignes MCF-7 ont une plus grande distribution wCDI que les cellules MCF-10A non malignes, ce qui indique que les cellules malignes MCF-7 sont plus molles que leurs homologues MCF-10A non malignes. Les cellules MCF-10A et MCF-7 traitées avec de la latrunculine montrent une augmentation de l’ICDw.Une distribution distincte wCDI différenciant les deux types de cellules primaires indique que les cellules LEP sont plus molles que les cellules MEP. Les MCF-10A non malins et les MCF-10A et MCF-7 non traités ont une plus grande proportion de cellules qui se rétablissent instantanément, ce qui indique une viscosité inférieure à celle de leur homologue malin ou traité à la latrunculine. Si la lecture du courant en direct semble anormale, arrêtez votre expérience et inspectez le canal microfluidique.Assurez-vous qu’il n’y a pas de bulles d’air et pas de sabots tels que les cellules circulent librement de l’entrée à la sortie. Parce que notre méthode ne nuit pas aux cellules, des analyses en aval comme le séquençage de l’ARN ou l’immunofluorescence peuvent être effectuées. Cela pourrait aider à découvrir certaines raisons sous-jacentes pour lesquelles les cellules ont des phénotypes mécaniques distincts.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Non-contact, Label-free Monitoring of Cells and Extracellular Matrix using Raman Spectroscopy

Sans contact, sans étiquette de surveillance des cellules et la matrice extracellulaire en utilisant la spectroscopie Raman

Non-destructive, non-contact and label-free technologies to monitor cell and tissue cultures are needed in the field of biomedical research.1-5 However, ...

Recherche

Bio-ingénierie

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A Microfluidic-based Electrochemical Biochip for Label-free DNA Hybridization Analysis

Une biopuce microfluidique électrochimique à base d&#39;analyse ADN hybridation Sans étiquette

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