Name: 수성 2 단계 시스템을 사용하여 셀 공동 문화 패턴 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-03-26T12:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 11 s
Description: 학습하세요 수성 2상계를 이용한 세포 패턴화 기법으로 폴리에틸렌글리콜과 덱스트란을 활용하여 세포를 공간적으로 배열하는 방법입니다. 이 기술은 조직공학 및 세포생물학 연구에 효율적입니다.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

JBW에 대한 :;이 작품은 보습 바로 앞에 달린 풀 베는 날 재단, Beyster 재단, 학부 연구 기회 (UROP) ATA와 국립 과학 재단 (National Science Foundation) 대학원 학생 연구 휄로 십 (2,010,101,926. ID 부여없이 당선 0718128) 여름 프로그램에 의해 지원되었다.

1. 단계 시스템 특성화 : 단계 분리에 대한 결정 임계 값 <ol><li> 원하는 버퍼 또는 세포 배양 매체 15 ML 50 ML 원뿔 튜브에 그림 1 (보라색 점)와 같이에 PEG와 DEX를 포함하는 솔루션을 준비합니다. 향후, PEG와 DEX는 35 kDa의 PEG 500 kDa DEX를 참조 할 수 있지만, 중요한 농도는 사용 두 고분자에 따라 변경됩니다. 각 솔루션 PEG와 DEX의 질량을 기록합니다. 높은 농도 폴리머 솔루션은 분해하는 데 몇 시간이 걸릴 수 있습니다. Vortexing는 혈청이없는 솔루션을 사용할 수 있습니다. 두 폴리머가 완전히 해소 될 때까지 단백질이나 혈청을 포함하는 미디어를 들어, 흔들 무대에서 튜브를 놓습니다. 중합체를 용해하고 초기 농도 관심을 가지고하는 데 사용되는 미디어의 무게를 기록합니다. </li><li> 폴리머가 완전히 용해되면 솔루션은 구름 나타납니다. 이 단계 분리가 발생하는 첫 번째 표시입니다. 이를 확인하려면 허용폴리머 솔루션은 20 분 동안 실온에서 수직 위치에 말이다. 1000 XG에서 원심 분리가 상 분리 과정을 가속화하는 데 사용할 수 있습니다. 밀도가 바닥 단계 DEX 풍부한되며 상단 단계 PEG 풍부한 될 것입니다. </li><li> 천천히 튜브에 추가 버퍼 나 미디어를 추가 할 수 있습니다. 작은 단위대로되지 오버 슈트 상 분리 지점을에 그렇게 사용되어야합니다. </li><li> 솔루션은 분명해진다 더 이상 원심 분리 한 후, 위상 분리에 대한 임계 값에 도달 상 구분 없을 때. 관의 최종 무게를 기록합니다. </li><li> 미디어를 추가 한 후, 위상 분리가 더 이상 발생하지있는 각 두 고분자의 %의 중량 / 중량을 결정하는 최종 무게와 함께 폴리머에 대한 이전 기록 가중치를 사용합니다. </li><li> 이 값을 그리기 x-축에 Y 축 및 % 중량 / 중량 DEX의 % 중량 / 중량 PEG 있습니다. binodal 곡선으로 알려진이 플롯은, 다른 concentrati에 대한 위상 분리에 대한 임계 농도를 측정하는 데 사용하실 수 있습니다특정 세포 배양 매체에서 PEG / DEX의 기능. </li></ol> 2. 구성 1 : 제외 패턴 (96 - 잘 플레이트 형식) <ol><li> 5.0 % 세포 배양 매체의 중량 / 중량 PEG와 12.8 % 중량 / 중량 DEX 별도의 솔루션을 준비합니다. 폴리머가 서로에 대해 평형 후 ATPS이 상태를 유지하기 위해 두 배 이상 중요 지점의 ATPS 솔루션을 사용합니다. PEG 풍부한 위상 및 그 반대에 DEX의 자속의 작은 양의가 있습니다, 따라서, 중요 지점 아래의 농도 드롭으로 위상 시스템의 손실이 발생할 수있는 중요한 농도 근처도 노력하고있어. 마찬가지로, 습도 및 온도 조절 보육에 세포 배양 접시를 전송하면 2 단계 등록 정보를 변경하고 두 솔루션은 miscible 할 수 있습니다. 참고 : 일부 세포가 다른 ATPS 공법과 더 나은 수행 할 수 있습니다. 사용할 수있는 공법은 1 부에서 결정된 binodal 곡선에 따라 선택 될 수있다. </li><li> 제외 patte에 사용되는 세포를 수확rning. 사용 가능한 세포의 총 수 / 농도를 결정합니다. 선택 사항 : CellTracker 또는 형광 현미경을위한 기타 비 세포 독성 라벨과 셀을 레이블을 붙입니다. </li><li> 펠렛 5.0 %의 적절한 볼륨에있는 세포와 펠렛을 resuspend는 제외 할 셀의 원하는 번호를 달성하기 위해 PEG. 예를 들어, 96 - 웰 플레이트의 잘 하나 37,500 섬유 아세포 세포는 다음날 합류를 생성하기 위해 PEG 200 μl에 resuspended해야합니다. 다른 세포 유형과 문화 기판 크기에 맞게 이러한 숫자를 확장. </li><li> micropipettor를 사용하여 건조 세포 배양 기판에 DEX의 0.5 μl 방울을 투여. 큰 볼륨 방울 더 큰 제외 영역을 생산하고 있습니다. 0.1에서 1 μl로 크기까지 방울는 제외 micropatterning하는 것이 좋습니다. 옵션 : DEX의 방울은 미리 24 시간을 입금하고 실온에서 탈수 할 수 할 수 있습니다. 이 깔끔한 패턴을 생성 할 수 있습니다. </li><li> t에 PEG 세포 현탁액 200 μl을 투여그는 잘 DEX의 방울을 커버합니다. </li><li> 37 번 12 시간의 humidified 인큐베이터 ° C, 5 % CO 2의 장소. 요리는 취급 중에 있으며이 패턴을 방해하지 않도록 수준의 보육의 선반에 배치되는 기울하지 않았는지 확인합니다. </li><li> PEG 용액을 제거하고 배지 200 μl로 세 번 씻어. </li><li> 신선한 문화 매체와 보육에 대한 수익을 추가합니다. </li><li> 제외 지역으로 세포의 움직임을 관찰 정기적으로 문화를 모니터링 할 수 있습니다. </li></ol> 3. 구성 2 : 아일랜드 패터닝 (96 - 잘 플레이트 형식) <ol><li> 5.0 % 위의 세포 배양 매체에 중량 / 중량 PEG와 12.8 % 중량 / 중량 DEX의 솔루션을 준비합니다. </li><li> 섬의 패터닝에 사용되는 세포를 수확. 사용 가능한 세포의 총 수 / 농도를 결정합니다. </li><li> 12.8 % DEX의 적절한 볼륨의 펠렛 및 resuspend은 세포 섬 패턴에 대한 세포의 원하는 농도를 달성합니다. 5000 CE의 농도재편 / μl 이하는 강력하게 자기편 세포 유형에 권장합니다. 에 대한 어려움을 부착하거나 느슨하게 준수 세포가 세포 만 세포 / μl까지 농도가 고려 될 수 있습니다. </li><li> 위의 설명에 따라 건조 세포 배양 기판에, DEX의 피펫 0.5 μl 방울을 건조 방지하기 위해 신속하게 작업. 작은 물방울이 건조 허용하지 않습니다. 선택 사항 : PEG 용액 200 μl를 미리 잘에 추가 할 수 있습니다. DEX의 방울 그런 다음 그 아래로 가라 앉을과 문화의 표면 연락을 드릴 것입니다 PEG 용액에 증착 될 수있다. 이 청소기 섬 패턴을 생성 할 수 있습니다. </li><li> PEG 200 μl과 DEX의 방울을 다룹니다. </li><li> 37 번 12 시간의 humidified 인큐베이터 ° C, 5 % CO 2의 장소. 요리는 취급 중에 있으며이 패턴을 방해하지 않도록 수준의 보육의 선반에 배치되는 기울하지 않았는지 확인합니다. </li><li> PEG 용액을 제거하고 배지 200 μl로 세 번 씻어. </li><li> 신선한 문화를 추가매체와 인큐베이터으로 돌아갑니다. </li><li> 섬에서 셀 이동 및 확산 바깥쪽으로를 관찰하기 위해 정기적으로 문화를 모니터링 할 수 있습니다. </li></ol> 4. 구성 3 : 배제 공동 문화 (96 - 잘 플레이트 형식) <ol><li> 5.0 % 위의 세포 배양 매체에 중량 / 중량 PEG와 12.8 % 중량 / 중량 DEX의 솔루션을 준비합니다. </li><li> 제외하고 섬의 패터닝에 사용되는 세포를 수확. 각각의 셀 타입에 사용할 수 세포의 총 수 / 농도를 결정합니다. 선택 사항 : 일부 세포 pairings는 크게 다른 확산 지수를 표시 할 수 있습니다. 섬 패턴 세포를 (특히 장기의 문화를) overpopulating에서 제외 세포를 방지하기 위해 2 시간에 미토 마이신 C와 배제에 사용 된 세포를 치료하거나 수확 전에 비추다. 이 확산을 방지 할 수 있습니다. 형광 CellTracker 염료가 필요한 경우 두 세포 집단을 구분하는 데 사용할 수 있습니다. </li><li> 펠렛 exclusio의 세포와 펠렛을 resuspendN 5.0 %의 PEG의 적절한 볼륨의 패턴은 위 세포의 원하는 번호를 달성합니다. 위와 같이, 세포의 원하는 농도를 달성하기 위해 12.8 % DEX의 적절한 볼륨으로 섬의 패턴에 대한 펠렛을 Resuspend. </li><li> micropipettor를 사용하여 건조 세포 배양 기판에 DEX 세포 현탁액의 0.5 μl 방울을 투여. 작은 물방울이 건조 허용하지 않습니다. </li><li> PEG의 세포 현탁액 200 μl로 DEX의 방울을 다룹니다. </li><li> 37 번 12 시간의 humidified 인큐베이터 ° C, 5 % CO 2의 장소. 요리는 취급 중에 있으며이 패턴을 방해하지 않도록 수준의 보육의 선반에 배치되는 기울하지 않았는지 확인합니다. </li><li> PEG 용액을 제거하고 배지 200 μl에 세 번 씻는다. </li><li> 신선한 문화 매체와 보육에 대한 수익을 추가합니다. </li><li> 세포 인구 사이의 상호 작용을 관찰하기 위해 공동 문화를 모니터링 할 수 있습니다. 선택 사항 : 컨트롤은 배제 나 섬 패터닝 개인을 수행하여 준비 할 수 있습니다idually, 상호 작용하지 않는 공동 문화 셀이나 패터닝 전이나 후에 하나 또는 둘 모두 세포 인구의 관심 경로를 차단합니다. </li></ol>

<ol><li>Hatti-Kaul, R. Aqueous two-phase systems : methods and protocols. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHatti-Kaul%2C+R+%22Methods+in+biotechnology%22">Methods in biotechnology</a>. xiii, Humana Press. 440(2000).</li>
<li>Albertsson, P. A. k <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aAlbertsson%2C+PAk+%22Partition+of+cell+particles+and+macromolecules%3A+separation+and+purification+of+biomolecules%2C+cell+organelles%2C+membranes%2C+and+cells+in+aqueous+polymer+two-phase+systems+and+their+use+in+biochemical+analysis+and+biotechnology%22">Partition of cell particles and macromolecules: separation and purification of biomolecules, cell organelles, membranes, and cells in aqueous polymer two-phase systems and their use in biochemical analysis and biotechnology</a>. , 3rd ed, Wiley. 346(1986).</li>
<li>Yamada, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Continuous+cell+partitioning+using+an+aqueous+two-phase+flow+system+in+microfluidic+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnol.+Bioeng%22%5BJournal%5D)">Continuous cell partitioning using an aqueous two-phase flow system in microfluidic devices.</a> Biotechnol. Bioeng. 88 (4), 489-494 (2004).</li>
<li>Soohoo, J. R., Walker, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+aqueous+two+phase+system+for+leukocyte+concentration+from+whole+blood%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed.+Microdevices%22%5BJournal%5D)">Microfluidic aqueous two phase system for leukocyte concentration from whole blood.</a> Biomed. Microdevices. 11 (2), 323-329 (2009).</li>
<li>Hahn, T., Hardt, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Concentration+and+size+separation+of+DNA+samples+at+liquid-liquid+interfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Concentration and size separation of DNA samples at liquid-liquid interfaces.</a> Anal. Chem. 83 (14), 5476-5479 (2011).</li>
<li>Hatti-Kaul, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aqueous+two-phase+systems.+A+general+overview%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Aqueous two-phase systems. A general overview.</a> Mol. Biotechnol. 19 (3), 269-277 (2001).</li>
<li>Hustedt, H., Kroner, K. H., Menge, U., Kula, M. -R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protein+recovery+using+two-phase+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Protein recovery using two-phase systems.</a> Trends in Biotechnology. 3 (6), 139-144 (1985).</li>
<li>Keating, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aqueous+Phase+Separation+as+a+Possible+Route+to+Compartmentalization+of+Biological+Molecules%5BTitle%5D)+AND+%22Acc+Chem.+Res%22%5BJournal%5D)">Aqueous Phase Separation as a Possible Route to Compartmentalization of Biological Molecules.</a> Acc Chem. Res. 45 (12), 2114-2124 (2012).</li>
<li>Helfrich, M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Partitioning+and+assembly+of+metal+particles+and+their+bioconjugates+in+aqueous+two-phase+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Partitioning and assembly of metal particles and their bioconjugates in aqueous two-phase systems.</a> Langmuir. 21 (18), 8478-8486 (2005).</li>
<li>Diamond, A. D., Hsu, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prote.+Partitioning+in+PEG%2FDextran+Aqueous+Two-Phase+Systems%5BTitle%5D)+AND+%22AIChE+Journal%22%5BJournal%5D)">Prote. Partitioning in PEG/Dextran Aqueous Two-Phase Systems.</a> AIChE Journal. 36 (7), 1017-1024 (1990).</li>
<li>Y-T,, Zhu, Z. -Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+of+interfacial+tension+of+aqueous+two-phase+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Engineering+Science%22%5BJournal%5D)">Modeling of interfacial tension of aqueous two-phase systems.</a> Chemical Engineering Science. 54 (4), 433-440 (1999).</li>
<li>Liu, Y., Lipowsky, R., Dimova, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Concentration+dependence+of+the+interfacial+tension+for+aqueous+two-phase+polymer+solutions+of+dextran+and+polyethylene+glycol%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Concentration dependence of the interfacial tension for aqueous two-phase polymer solutions of dextran and polyethylene glycol.</a> Langmuir. 28 (8), 3831-3839 (2012).</li>
<li>Rha, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interfacial+Tension+of+Polyethylene+Glycol%2FPotassium+Phosphate+Aqueous+Two-Phase+Systems%5BTitle%5D)+AND+%22Physics+and+Chemistry+of+Liquids%3A+An+International+Journal%22%5BJournal%5D)">Interfacial Tension of Polyethylene Glycol/Potassium Phosphate Aqueous Two-Phase Systems.</a> Physics and Chemistry of Liquids: An International Journal. 38 (1), 25-34 (2000).</li>
<li>Fang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+Generation+of+Multiplexed+Cell+Cocultures+Using+Acoustic+Droplet+Ejection+Followed+by+Aqueous+Two-Phase+Exclusion+Patterning%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng.+Part+C.+Methods%22%5BJournal%5D)">Rapid Generation of Multiplexed Cell Cocultures Using Acoustic Droplet Ejection Followed by Aqueous Two-Phase Exclusion Patterning.</a> Tissue Eng. Part C. Methods. 18 (9), 647-657 (2012).</li>
<li>Tavana, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanolitre+liquid+patterning+in+aqueous+environments+for+spatially+defined+reagent+delivery+to+mammalian+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Mater%22%5BJournal%5D)">Nanolitre liquid patterning in aqueous environments for spatially defined reagent delivery to mammalian cells.</a> Nat. Mater. 8 (9), 736-741 (2009).</li>
<li>Tavana, H., Mosadegh, B., Takayama, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymeric+aqueous+biphasic+systems+for+non-contact+cell+printing+on+cells%3A+engineering+heterocellular+embryonic+stem+cell+niches%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Polymeric aqueous biphasic systems for non-contact cell printing on cells: engineering heterocellular embryonic stem cell niches.</a> Adv. Mater. 22 (24), 2628-2631 (2010).</li>
<li>Tavana, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microprinted+feeder+cells+guide+embryonic+stem+cell+fate%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnol.+Bioeng%22%5BJournal%5D)">Microprinted feeder cells guide embryonic stem cell fate.</a> Biotechnol. Bioeng. , (2011).</li>
<li>Tavana, H., Takayama, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aqueous+biphasic+microprinting+approach+to+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Biomicrofluidics%22%5BJournal%5D)">Aqueous biphasic microprinting approach to tissue engineering.</a> Biomicrofluidics. 5 (1), 13404(2011).</li>
<li>Frampton, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Precisely+targeted+delivery+of+cells+and+biomolecules+within+microchannels+using+aqueous+two-phase+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed.+Microdevices%22%5BJournal%5D)">Precisely targeted delivery of cells and biomolecules within microchannels using aqueous two-phase systems.</a> Biomed. Microdevices. 13 (6), 1043-1051 (2011).</li>
<li>Hossein Tavana, K. K., Bersano-Begey, T., Luker, K. E., Luker, G. D., Takayama, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rehydration+of+Polymeric%2C+Aqueous%2C+Biphasic+System+Facilitates+High+Throughput+Cell+Exclusion+Patterning+for+Cell+Migration+Studies%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Functional+Materials%22%5BJournal%5D)">Rehydration of Polymeric, Aqueous, Biphasic System Facilitates High Throughput Cell Exclusion Patterning for Cell Migration Studies.</a> Advanced Functional Materials. 21 (15), 2920-2926 (2011).</li>
<li>Falconnet, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+engineering+approaches+to+micropattern+surfaces+for+cell-based+assays%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Surface engineering approaches to micropattern surfaces for cell-based assays.</a> Biomaterials. 27 (16), 3044-3063 (2006).</li>
<li>Lim, J. Y., Donahue, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+sensing+and+response+to+micro-+and+nanostructured+surfaces+produced+by+chemical+and+topographic+patterning%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng%22%5BJournal%5D)">Cell sensing and response to micro- and nanostructured surfaces produced by chemical and topographic patterning.</a> Tissue Eng. 13 (8), 1879-1891 (2007).</li>
<li>Ringeisen, B. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Jet-based+methods+to+print+living+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnol.+J%22%5BJournal%5D)">Jet-based methods to print living cells.</a> Biotechnol. J. 1 (9), 930-948 (2006).</li>
<li>Wright, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generation+of+static+and+dynamic+patterned+co-cultures+using+microfabricated+parylene-C+stencils%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Generation of static and dynamic patterned co-cultures using microfabricated parylene-C stencils.</a> Lab Chip. 7 (10), 1272-1279 (2007).</li>
<li>Takayama, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Patterning+cells+and+their+environments+using+multiple+laminar+fluid+flows+in+capillary+networks%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">Patterning cells and their environments using multiple laminar fluid flows in capillary networks.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 96 (10), 5545-5548 (1999).</li>
<li>Berthier, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pipette-friendly+laminar+flow+patterning+for+cell-based+assays%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Pipette-friendly laminar flow patterning for cell-based assays.</a> Lab Chip. 11 (12), 2060-2065 (2011).</li>
<li>Davidson, R. L., O'Malley, K. A., Wheeler, T. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polyethylene+glycol-induced+mammalian+cell+hybridization%3A+effect+of+polyethylene+glycol+molecular+weight+and+concentration%5BTitle%5D)+AND+%22Somatic+Cell+Genet%22%5BJournal%5D)">Polyethylene glycol-induced mammalian cell hybridization: effect of polyethylene glycol molecular weight and concentration.</a> Somatic Cell Genet. 2 (3), 271-280 (1976).</li>
<li>Johnson, D. M., LaFranzo, N. A., Maurer, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Creating+Two-Dimensional+Patterned+Substrates+for+Protein+and+Cell+Confinement%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Creating Two-Dimensional Patterned Substrates for Protein and Cell Confinement.</a> J. Vis. Exp. (55), e3164(2011).</li>
<li>Moon, S., Lin, P., Keles, H. O., Yoo, S., Demirci, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Title+Cell+Encapsulation+by+Droplets%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Title Cell Encapsulation by Droplets.</a> J. Vis. Exp. (8), e316(2007).</li>
</ol>

저자는 재정 이익을 경쟁 없습니다.

ATPS 셀 micropatterning 방법은 세포 배양 기술의 능력 이외의 거의 전문 지식을 필요로 신속하게 마스터 할 수 있습니다. 이 방법의 장점은 저렴한 신속하고 세포 유형과 문화 다양한 형식의와 호환되는지입니다. 이러한 이유로, 우리의 프로토콜은 쉽게 특히 생명 과학자, 세포 증식, 이주 및 chemotaxis, 그리고 세포 인구 중 juxtacrine 및 paracrine 상호 작용의 영향을 연구하는 사람들에 의해 채택되어야한다. 여기에 제시된 assays는 쉽게 등 ImageJ와 같은 소프트웨어에서 사용할 수있는 표준 이미지 분석 절차를 사용하여 셀 인구 수준에서 정량화 할 수 있습니다. 일관성있는 패턴을 생성하기 위해 우리는 다음과 같은주의 사항을 권장합니다. 각 DEX 비말 더 일관성있는 비말 볼륨을 제공하기 위해 입금 한 후 우선, DEX 솔루션을 분배하는 데 사용되는 피펫 팁을 변경해야합니다. DEX 솔루션은 상대적으로 점성이기 때문에, 그것은 피펫 팁의...

이 호환되지 않는 고분자의 솔루션은 충분히 높은 농도에서 함께 혼합 수용액 2 단계 시스템 (ATPSs)는 형식입니다. 단계 분리는 분자량과 극성 고분자의, 솔루션, 산도 및 수성 용매 1, 2의 이온 콘텐츠의 온도를 포함 다양한 요소에 의해 영향을받습니다. 별도의 두 폴리머 솔루션 선택 단계 시스템의 physiochemical 특성에 의해 결정하지만,되는 시점은 일반적으로 ATPSs는 생명 공학에 사용 할 수 있도록, 비 denaturing 조건 하에서 낮은 폴리머 농도 (20 % 이하 중량 / 중량)에 발생 응용 프로그램 3-9. 지금까지 가장 광범위하게 연구 ATPS는 폴리에틸렌 글리콜 (PEG) / dextran (DEX) 시스템입니다. 이 저렴하고 biocompatible 폴리머에 의해 형성 ATPS는 원래 분자 파티션 2, 10에 의해 분자의 정화에 대한 설명되었다. 파티션상 시스템에 기여하지 않은 추가 분자 또는 입자 PEG와 DEX과 혼합 할 때 발생합니다. DEX 또는 PEG 중 대한 상대적 동질성을 바탕으로 분자 또는 입자는 우선적으로 두 단계 중 하나에 또는 인터페이스에있는 것입니다. PEG / DEX ATPS의 또 다른 속성은 두 폴리머 단계 사이의 계면 장력의 존재입니다. PEG 및 DEX에 의해 형성 ATPSs은 일반적으로 기름과 물 등의 액체 - 액체 2 상 시스템보다 훨씬 낮 계면 긴장을 표시하지만, 계면 장력 세력은 여전히 바이러스, 세포와 단백질을 합산이 같은 작은 입자에 효과를 발휘 , 11-13. 포유류의 세포에 대한 해로운 영향이 내에 포함되는 경우, 높은 분자량 PEG와 DEX 소금의 생리적 농도의 존재에 낮은 농도 (5 % 이하의 중량 / 고 분자량의 폴리머 종류에 대한 중량)에서 별도의 있기 때문에, 몇 있습니다 시스템14-16. 최근 계면 특성과 ATPSs의 파티션 효과를 세포 패터닝 14, 16-20 위해 우리 실험실에 의해 적용되었습니다. 이것은 micropatterning에 의해 PEG의 존재의 세포 배양 기판에 밀도가 DEX 솔루션을 달성했습니다. 세포 PEG 단계에 통합 될 때, 그것들은 PEG / DEX 계면 장력 20 인해 DEX의 방울을 입력에서 제외됩니다. 세포 DEX 단계에서 패턴 할 때, 그것들은 계면 장력과 분할 16, 17, 19에 의해 세포 배양 기판의 표면에 유지됩니다. 세포 패터닝을위한 다른 방법 대조적으로, ATPS 세포 패터닝은 배우기 쉽습니다 만 고분자 자체, 그리고 세포 배양을 수행하고 micropipettor를 사용할 수있는 기능에 대한 기초적인 지식이 필요합니다. 세포 패터닝을위한 다른 방법은 종종 쉽게 번째로 번역되지 않은 특수 장비 및 교육을 포함전자 생명 과학. 예를 들어, 일부 방법 (microcontact 인쇄 나 잉크젯 인쇄) 간접적 이후 휴대 첨부 파일 21, 22에 대한 사이트 역할을 문화 기판에 세포 접착 분자의 패턴을 적용하여 패턴 세포. 간접적 인 접근 방법은 몇 가지 세포 유형에 대한 유용한 있지만, 사용자 기술과 패터닝 도구를 제조하는 전문 장비의 높은 수준을 필요로하고, 특정 세포 유형 / 생체 분자 패턴에 따라 특이성이 부족 할 수 있습니다. 또한, 세포는 판상 흐름 패턴, stenciling 및 잉크젯 인쇄 23-26를 포함 직접 패터닝의 방식에 의해 높은 패턴 특이성으로 증착 될 수있다. 그러나 이러한 기술은 사용자의 전문 지식과 전문 장비를 필요로하고, 인쇄 과정에서 세포가 손상 될 수 있습니다. 이러한 접근 방법은 일반적으로 생명 과학에 유용한 도구가 될 세포 패터닝을위한 세포의 정확한 패턴을 생산하지만, 비용 효과적인이어야합니다구현하기 간단한 차. 여기 우리는 이전에 출판 응용 프로그램에 설명 된 ATPSs를 사용하여 패턴 배양 한 세포를 생성하는 자세한 프로토콜을보고합니다. 만 micropipettors를 사용하여 사용자는 마이그레이션 assays에 대한 셀 제외 지역 또는 셀 섬을 생성 할 수 있습니다. 이것은 어느 DEX 단계에서 세포를 유지하거나 DEX에서 PEG 단계에 입금 셀을 제외 PEG / DEX 계면 장력에 의해 달성된다. 이 두 기본 패턴 기술을 결합함으로써, 빠르게 등 간 섬유 아세포 세포 공동 문화와 같은 세포의 공동 문화를 생성 할 수 있습니다. 패터닝 방법, ATPS 매개 변수와 예상 결과가 자세히 설명되어 있습니다.

<table border="1"><tbody><tr><td> 시약 </td><td> 제조업 자 </td></tr><tr><td> Dextran 500,000 kDa </td><td> Pharmacosmos, 덴마크 </td></tr><tr><td> 폴리에틸렌 글리콜 35,000 kDa </td><td> 시그마 - 알드리치, 세인트 루이스, MO </td></tr><tr><td> 헬러 </td><td> ATCC, Manassas, VA </td></tr><tr><td> HepG2 C3A </td><td> ATCC, Manassas, VA </td></tr><tr><td> 3T3 NIH </td><td> ATCC, Manassas, VA </td></tr><tr><td> 셀 트래커 </td><td> Invitrogen, Carlsbad, CA </td></tr><tr><td> DMEM </td><td> Gibco, Carlsbad, CA </td></tr><tr><td> RPMI </td><td> Gibco, Carlsbad, CA </td></tr><tr><td> F12 </td><td> Gibco, Carlsbad, CA </td></tr><tr><td> 태아 소 혈청 </td><td> Gibco, Carlsbad, CA </td></tr></tbody></table>

수성 2 단계 시스템을 사용하여 셀 공동 문화 패턴

Cell Co-culture Patterning Using Aqueous Two-phase Systems

빠르고, 사용하기 쉬운 저렴 세포 패터닝 기술은 세포 세포 상호 작용과 조직 엔지니어링 시스템을 공부 높은 처리량 세포 assays, 플랫폼의 미래 발전을 위해 필요합니다. 이 자세한 프로토콜은 임계 농도 위에 결합 상 별도의 때 dextran (DEX) 및 폴리에틸렌 글리콜 (PEG)의 biocompatible 솔루션을 사용 세포의 공동 문화를 생성하는 방법을 설명합니다. 세포는이 방법을 사용하여 구성 다양한 패턴 할 수 있습니다. 셀 제외 패턴은 기판에 DEX의 방울을 인쇄하고 PEG가 포함 된 셀의 솔루션을 다루는하여 수행 할 수 있습니다. 두 폴리머 솔루션을 사이에 형성 계면 장력은 DEX 비말의 바깥 주위에 빠지지 및 마이그레이션 assays에 사용 할 수있는 원형 개간를 형성 세포가 발생합니다. 셀 섬은 PEG 용액에 세포 풍부한 DEX 단계를 분배하거나 DEX를 덮고하여 패턴 할 수 있습니다PEG의 솔루션을 비말. 공동 문화는 DEX 섬의 패턴과 셀 제외를 조합하여 직접 형성 될 수있다. 이 방법은 수동 micropipetting 등의 액체 처리 방법, 다양한와 호환 있으며, 거의 모든 자기편 세포 유형으로 사용할 수 있습니다.

세포 패터닝을위한 PEG와 DEX의 적절한 조합을 선택하려면이 binodal 곡선을 결정하는 것이 중요합니다. 이 곡선은 ATPS가 형성 수 있으며, 온도, 산도 및 이온 콘텐츠를 기반으로 고분자의 주어진 세트에 따라 다를 수의 점을 delineates. 사용자 정의 중간 공법을 필요로 배양 세포의 경우는 실험적으로 binodal 곡선을 결정하기 위해 필요할 수 있습니다. 이것은 멀리 binodal과 PEG와 DEX 내용에 변화 (그림 1, 보라색 원) 출신 ATPSs 일련의를 생성하여 수행됩니다. ATPS이있는 경우, 폴리머 솔루션은 혼합하면 흐린 나타나며 방해받지 왼쪽 경우 별도의 단계로 평형합니다. 폴리머 혼합물에 추가 용매 추가하여 ATPS은 0 % PEG / 0퍼센트 DEX에 접근합니다. 어떤 시점에서, 혼합물은 더 이상 별도의 폐지하지 않습니다. 이 문제가 발생되는 PEG / DEX 농도는 binodal 곡선의 한 지점을 나타냅니다, AT 그 시점 위PS는 형성 할 수 있으며 그 시점 ...

수성 2 단계 시스템은 세포 동시에 패턴 여러 사람들에게 사용되었습니다. 세포 패터닝을위한이 빠르고 쉬운 방법은 dextran과 폴리에틸렌 글리콜 및 두 개의 폴리머 솔루션 사이에 존재 계면 장력의 수성 솔루션의 위상 분리의 장점을 걸립니다.

Cell patterning  technologies that are fast, easy to use and affordable will be required for the  future development of high throughput cell assays, ...

이 절차의 전체적인 목표는 완전히 수성인 환경에서 세포를 직접 패턴화하는 것입니다. 이는 먼저 폴리에틸렌 글리콜 및 덱스트린과 같은 긴 사슬 폴리머를 세포 배양 배지가 들어 있는 별도의 튜브에 용해시켜 수행합니다. 두 번째 단계는 세포를 트립신 처리하여 수확하고, 펠렛으로 만든 뒤, 하나 또는 두 폴리머 용액 모두에서 원하는 파종 밀도로 세포를 재부유시키는 것입니다.다음으로, 폴리머 용액을 세포 배양 접시에 분주합니다. 두 폴리머의 비상용성 덕분에 두 가지 완전 수성 액체의 공간적 패턴 형성이 가능합니다. 다양한 패턴을 생성하기 위해 어느 한쪽 또는 두 폴리머 용액 모두에 세포를 포함할 수 있습니다.마지막 단계는 세포가 4시간 이상 부착되도록 기다린 후 폴리머 용액을 제거하고 배양액으로 교체하는 것입니다. 최종적으로 명시야 또는 형광 현미경을 사용하여 세포 패턴 형성을 확인할 수 있습니다. 마이크로 접촉 인쇄와 같은 기존 방법과 비교했을 때 이 기술의 주요 장점은 마이크로 파이프 패턴과 같은 단순한 도구를 사용하여 완전히 수성 환경에서 세포 패턴을 형성할 수 있다는 점입니다.이 방법은 조직 공학에서 세포 이동을 평가하고 세포 간 파라크린 및 오토크라인 신호 전달을 조사하는 데 사용될 수 있으며, 시연 절차는 Takayama 연구실의 학부생 Abraham과 대학원생 Joshua White가 진행합니다. 먼저 실험에 사용할 특정 배지에 두 가지 서로 다른 폴리머를 용해시키는 것으로 시작하십시오. 본 예시에서는 PEG로 알려진 polyethylene glycol과 Dex로 알려진 Dextrin을 사용하며, 이들의 분자량은 각각 35 kilodaltons와 500 kilodaltons입니다.여기에 표시된 도표와 유사하게, PEG와 dex의 농도를 각각 다르게 하여 15 mL 원추형 튜브에 2 mL 샘플 16개를 준비합니다. 이를 위해 도표에 따라 적절한 양의 PEG와 dex를 정밀하게 측정하여 배지에 넣고, 두 폴리머가 완전히 용해될 때까지 부드럽게 흔들어 섞어줍니다. 폴리머가 완전히 용해되기까지 수 시간이 걸릴 수 있습니다.용액은 탁한 상태여야 합니다. 샘플을 1000 Gs에서 5분 동안 원심분리하여 상 분리를 확인하십시오. 밀도가 더 높은 하층은 dex가 풍부한 층이 됩니다.상층은 peg가 풍부한 층이 됩니다. 다음으로, 튜브에 0.1 milliliters의 배지를 추가로 천천히 넣고 샘플을 20초 동안 볼텍싱합니

cell-co-culture-patterning-using-aqueous-two-phase-systems

Research

연구

JoVE Journal

Bioengineering

생명공학

수성 2상 시스템을 사용하여 고처리량 96웰 플레이트 형식으로 암세포 스페로이드를 로봇 프린팅하기 위한 프로토콜이 제시됩니다.

약물 테스트를위한 수성 2 단계 시스템으로 암 세포 타원체의 로봇 생산

우리는 수성 환경에서 골격 표면의 세포 친화도를 수정하기 위한 프로토콜을 설명합니다. 이 방법은 이산화 티타늄 광촉매를 이용하여 광조사된 영역에서 유기 필름을 분해합니다. 우리는 그것이 현장 및 현장 모두에서 스캐폴딩 단백질의 미세 도메인을 생성하는 데 사용될 수 있음을 보여줍니다.

산화 티타늄을 사용하여 수성 환경에서 단백질과 세포를 포토 패터닝<sub&gt; 2</sub&gt; 광촉매

우리는 표면에서 살아있는 세포 단층의 절삭 패터닝을 수행하는 프로토콜을 제시합니다. 이는 미세유체 프로브(MFP)를 사용하여 부착 세포의 국소 및 선택적 용해에 의해 달성됩니다. 국소 영역에서 회수한 세포 용해물은 다운스트림 분석에 사용할 수 있어 분자 프로파일링 연구를 가능하게 합니다.

미세 유동 프로브와 라이브 셀 레이어의 빠른 빼기 패터닝

이 보고서는 저압 진공을 사용하여 생물학 연구를 위한 세포와 기질로 미세유체 채널을 채우는 간단하고 수행하기 쉬운 기술을 설명합니다.

패터닝 단백질과 세포의 다목적 방법

여기서 우리는 DNA 프로그래밍 된 접착력을 사용하여 단일 세포 해상도에서 마이크로 패턴 세포에 대한 프로토콜을 제시합니다. 이 프로토콜은 벤치탑 포토리소그래피 플랫폼을 사용하여 유리 슬라이드에 DNA 올리고뉴클레오티드 패턴을 만든 다음 상업적으로 사용할 수 있는 보완적인 올리고뉴클레오티드로 세포막을 라벨로 표시합니다. 올리고스의 혼성화는 프로그램된 세포 접착을초래한다.

DNA를 사용하여 세포의 간단하고, 적당한, 모듈식 패터닝

우리는 미세 유체 플랫폼에서 모세혈관 보조 어셈블리를 사용하여 박테리아 및 콜로이드와 같은 액체에 매달려있는 미세 크기의 물체를 폴리디메틸실록산 기판에 규정 된 배열로 패턴화하는 기술을 제시합니다.

순차모세혈관 보조 어셈블리를 통한 미생물 및 미생물 입자의 패터닝

전통적으로, 세포 배양은 생체 내에서 세포의 자연 환경을 잘 모방하지 못하는 평면 기질에서 수행됩니다. 여기서 우리는 생리적으로 관련된 곡선 기하학과 미세 패턴화 된 세포 외 단백질을 가진 세포 배양 기질을 생산하는 방법을 설명하여 이러한 세포 외 단서의 세포 감지에 대한 체계적인 조사를 가능하게합니다.

삼차원 세포 배양 기질의 UV-광패터닝에 의한 다큐 세포 미세환경 생성

이 프로토콜은 자기 아르키메데스 효과(Magnetic Archimedes effect)를 기반으로 하는 잉크가 없고, 라벨이 없고, 기판에 독립적이며, 처리량이 많은 세포 패터닝 방법을 설명합니다.

마그네틱-아르키메데스 전략을 사용한 세포 패터닝

이 프로토콜은 3차원(3D) 프린팅 골격으로 두 종류의 부착 세포주의 생물학을 재현할 수 있는 새로운 체외 실험 모델을 보여줍니다. 이 모델의 구성과 세포 준비 및 세포 배양에서 분석 및 평가에 이르는 운영 절차에 대해 설명합니다.

두 가지 유형의 부착 세포주를 사용한 공동 배양 모델

다목적 플라즈마 리소그래피 기술은 휴대폰 첨부 파일을 안내에 대한 안정된 표면 패턴을 생성하기 위해 개발되었습니다. 이 기술은 천연 조직을 모방하고 몇 가지, 서로 다른 세포 유형을 공부에 사용되었음을 포함 셀 네트워크를 만들어 적용할 수 있습니다.

세포 네트워크의 창조를위한 플라즈마 리소그래피 표면 Patterning

학습하세요 수성 2상계를 이용한 세포 패턴화 기법으로 폴리에틸렌글리콜과 덱스트란을 활용하여 세포를 공간적으로 배열하는 방법입니다. 이 기술은 조직공학 및 세포생물학 연구에 효율적입니다.

수성 2 단계 시스템을 사용하여 셀 공동 문화 패턴

더 많은 동영상 탐색