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Shrinky Dink-Hanging Drops: Uma maneira simples para formar e Cultura corpos embrióides

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School of Engineering, University of California Merced - UC Merced

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Cite this Article: Shrinky Dink-Hanging Drops: Uma maneira simples para formar e Cultura corpos embrióides

Chen, C., Pegan, J., Luna, J., Xia, B., McCloskey, K., Chin, W., et al. Shrinky-Dink Hanging Drops: A Simple Way to Form and Culture Embryoid Bodies. J. Vis. Exp. (13), e692, doi:10.3791/692 (2008).

Abstract: Shrinky Dink-Hanging Drops: Uma maneira simples para formar e Cultura corpos embrióides

Corpos embrióides (EB) são agregados de células-tronco embrionárias. A forma mais comum de criar esses agregados é o método de gota em suspensão, uma abordagem laboriosa de pipetagem um número arbitrário de células em placas bem. As interações entre as células-tronco forçado a estreita proximidade um do outro promove a geração dos EBs. Porque a mídia em cada um dos poços tem que ser trocado manualmente todos os dias, esta abordagem é manualmente intensivo.

Além disso, porque os parâmetros ambientais, incluindo a célula-célula, as interações célula-soluble fator, pH, ea disponibilidade de oxigênio podem ser funções de tamanho EB, populações de células obtidas a partir tradicionais gotas de suspensão pode variar drasticamente, mesmo quando cultivadas em condições idênticas. Estudos recentes têm mostrado que na verdade o número inicial de células que formam o agregado pode ter efeitos significativos sobre a diferenciação de células-tronco. Nós desenvolvemos um método de cultura simples, rápida e escalável para carregar números pré-definidos de células em poços microfabricated e mantê-los para o desenvolvimento do corpo embrióides. Finalmente, essas células são facilmente acessíveis para posterior análise e experimentação. Este método é passível de qualquer laboratório e não exige equipamentos dedicados. Nós demonstrar este método, criando corpos embrióides usando uma linha de células vermelhas fluorescentes mouse (129S6B6-F1).

Protocol: Shrinky Dink-Hanging Drops: Uma maneira simples para formar e Cultura corpos embrióides

1. Fazendo Shrinky Dink-Mold

  1. Imprimir o padrão desejado na Shrinky dink folhas usando uma impressora boa definição.
  2. Asse folha Shrinky dink-a 163 ° C por cerca de 10 minutos, ou até totalmente encolhido e tendo adquirido uma forma regular.
  3. Depois Shrinky dink-molde ter arrefecido, submerge-o em um banho de isopropanol até que a superfície total é mal cobria.
  4. Cuidadosamente, spray alguns acetona sobre o molde e agitar recipiente algumas vezes. Adicione mais isopropanol para lavar o excesso de acetona e repita este passo algumas vezes até Shrinky molde parece limpo.
  5. Molde mergulhe em água destilada por 10 minutos para lavar qualquer solvente orgânico restantes.
  6. Ar limpo Shrinky molde. Re-aquecer por aproximadamente 5 minutos a 163 ° C. Isso vai de tinta compacta e evaporar qualquer solvente restante.

2. Fazendo PDMS micropoços

  1. Prepare uma mistura de agente de 10:01 PDMS / cura e agita-se vigorosamente durante alguns minutos.
  2. Molde lugar Shrinky dink em uma pequena placa de Petri. Despeje a mistura PDMS até atingir cerca de 1 / 2 cm sobre a superfície do molde.
  3. Prato colocar sob sino de vácuo para eliminar todas as bolhas da mistura PDMS.
  4. Prato coloque no forno a 70 ° C, durante a noite.
  5. Cortadas PDMS sólidos de molde e vinculá-lo a uma lâmina de vidro apenas pela aplicação de pressão.
  6. Descartar primeiro micropoços-chip, uma vez que tem resíduos de tinta incrustada entre PDMS.
  7. Repita este procedimento para produzir um chip de segundo que é a tinta-livre e tem uma forma mais definida.
  8. Limpa micropoços-chip utilizando solução de etanol 70%. Colocá-lo sob fonte de luz UV durante 10 minutos para esterilizá-lo.

3. Células Trapping em micropoços

  1. Contagem de células e diluí-los em meios de cultura para a concentração desejada (dependendo do número de células iniciais em poços que gostaria). Por exemplo, para obter cerca de 10-15 células por poço (média = 11, DP = 5,4, taxa de carregamento = 93%), foi utilizada uma concentração de 8 × 10 4 células / ml. Para uma concentração de 17 × 10 4 células / ml, poderíamos obter de forma confiável entre 25 e 35 células por poço (média = 27,17857 DP = 7,7, taxa de carregamento = 100%).
  2. Cuidadosamente coloque chip de micropoços em um tubo de centrífuga de 50 ml contendo um solidificou base de PDMS.
  3. Adicionar cerca de 2JDP ml da solução celular.
  4. Centrifugar durante 5 minutos a 760 rpm e 4 ° C.
  5. Pipeta com excesso de solução e lavar cuidadosamente com PBS micropoços solução de 1X.
  6. Coloque em um prato de micropoços Petry pequeno, sendo cuidado ao tirar o chip para fora do tubo de centrifugação.
  7. Lavar o excesso de células usando um X solução PBS.
  8. Lugar de chips micropoços sob um microscópio invertido para verificar o número pretendido de células por poço.
  9. Incubar micropoços contendo células em condições normais.

    Figura-01

4. Incubação de células

  1. Seguir o protocolo EB normal no laboratório.
  2. Mudar o meio devagar do lado da câmara; evitar a perturbação do celular na microplaca.

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Discussion: Shrinky Dink-Hanging Drops: Uma maneira simples para formar e Cultura corpos embrióides

Nós desenvolvemos um método de cultura simples, rápida e escalável para carregar números pré-definidos de células em poços microfabricated (moldados a partir Shrinky-Dinks) e mantê-los para o desenvolvimento do corpo embrióides. Finalmente, essas células são facilmente acessíveis para posterior análise e experimentação. Este método é passível de qualquer laboratório e não exige equipamentos dedicados, porque evitaria a necessidade de fotolitografia. Podemos variar o tamanho dos poços, bem como a concentração de células / poços para alterar o número e tamanho dos corpos embrióides.

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Disclosures: Shrinky Dink-Hanging Drops: Uma maneira simples para formar e Cultura corpos embrióides

Acknowledgements: Shrinky Dink-Hanging Drops: Uma maneira simples para formar e Cultura corpos embrióides

Gostaríamos de agradecer a CIRM para apoiar este trabalho. A linhagem celular foi generosamente doado pelo Dr. Andras Nagy no Mount Sinai Hospital, Toronto, Ontário.

Materials: Shrinky Dink-Hanging Drops: Uma maneira simples para formar e Cultura corpos embrióides

Name Type Company Catalog Number Comments
Shrink-Dink Film Material K&B Innovations D300-10A
PDMS Material Dow Corning Sylgard 184
Acetone Reagent Fisher Scientific A16P-4
Ethanol Reagent Fisher Scientific A405P-4
PBS Reagent Sigma-Aldrich P4417
BMP-4 Reagent R&D Systems 314-BP-010
Knock-Out DMEM (KO DMEM) Reagent Invitrogen 10829
KnockOut Sirum Replacement (KSR) Reagent Invitrogen 10828
Penn-Strep Reagent Invitrogen 15070-063
L-glutamine Reagent Invitrogen 25030-081
Non-essential Amino Acids (NEAA) Reagent Invitrogen 11140
D-mercaptoethanol (BME) Reagent Calbiochem 444203
Leukemia Inhibitory Factor (LIF) {ESGRO 106 units} Reagent Chemicon International ESG1106
Printer Tool Hewlett-Packard Laser Jet 2420d
Oven Tool Yamato Scientific DP-22
For the mESC media(McCloskey lab protocol):(for total media prepared: 50ml; 100ml) KO DMEM: 40.8ml; 81.6ml15% KSR: 7.5ml; 15ml 1x Penn-Strep: .5ml; 1ml2mM L-glutamine: .5ml; 1mlNEAA : .5ml; 1mlLIF: 100ul; 200ulBMP-4 (10ng/ml): 50ul; 100ulDiluted BME: 50ul; 100ul(Add 35ul of sterile filtered BME to 5ml of PBS and syringe filter sterilize. Discard after 2 weeks. Final concentration in the solution is .1mM)

References: Shrinky Dink-Hanging Drops: Uma maneira simples para formar e Cultura corpos embrióides

1. Keller, G.M. In vitro differentiation of embryonic stem cells. Curr Opin Cell Biol ,7,862-869 (1995).

2. Doetschman, T.C., Eistetter, H.,Katz, M., Schmidt, W., & Kemler, R. The in vitro development of blastocyst-derived embryonic stem cell lines: Formation of visceral yolk sac, blood islands and myocardium. Journal of Embryology and Experimental Morphology 87 27-45 (1985).

3. Park, J. , Cho, C. H. , Parashurama, N., Li, Y., Berthiaume, F., Toner, M., Tilles, A.W., & Yarmush, M.L., Microfabrication-based modulation of embryonic stem cell differentiation, Lab Chip, 2007, 7, 8,1018-1028 (2007).

4. Koike, M. Sakaki, S., Amano, Y., Kurosawa, H. Characterization of embryoid bodies of mouse embryonic stem cells formed under various culture conditions and estimation of differentiation status of such bodies. J Biosci Bioeng. 104(4):294-9 (2007).

5. Hwang, N.S., Varghese, S., Elisseeff, J. Controlled differentiation of stem cells Advanced Drug Delivery Reviews 60 (2),199-214 (2008).

6..Adelman, C.A, Chattopadhyay, S. , and Bieker J.J, The BMP/BMPR/Smad pathway directs expression of the erythroid-specific EKLF and GATA1 transcription factors during embryoid body differentiation in serum-free media, Development 129, 539-549 (2002)

7. Tanaka, N., Takeuchi, T., Neri O.V, Sills E.S. , and Palermo, G.D, Laser-assisted blastocyst dissection and subsequent cultivation of embryonic stem cells in a serum/cell free culture system: applications and preliminary results in a murine model, J Transl Med. 4: 20 ( 2006).

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2 Comments

What a useful video!  Thank you very much for innovating this method and for making it so user-friendly for others in the scientific community.

Best,

Kriti Sharma

Duke University Dep't of Biology, Durham, NC 

1

Reply

Posted by: KritiMay 1, 2008, 1:25 PM

This is a really great method! What tool do you use for the current discharge, and where can it be purchased?

2

Reply

Posted by: AnonymousOctober 9, 2010, 8:13 PM

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