مقالة منهجية

يعيش التصوير خلية خلال الإمتداد الميكانيكية

DOI:

10.3791/52737

⸱

أغسطس 19, 2015

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Physiology, University of Tennessee Health Science Center, 2Department of Biomedical Engineering and Imaging, University of Tennessee Health Science Center, 3Department of Biomedical Engineering, University of Memphis, 4Department of Engineering Technology, University of Memphis

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم تطوير بروتوكول تصوير جديد باستخدام مشغل ميكانيكي مخصص يعمل بمحرك للسماح بقياس الاستجابات في الوقت الفعلي للإجهاد الميكانيكي في الخلايا الحية. فيما يتعلق بعلم الأحياء الميكانيكي ، يمكن للنظام تطبيق سلالات تصل إلى 20٪ مع السماح بالتصوير في الوقت الفعلي تقريبا باستخدام الفحص المجهري متحد البؤر أو القوة الذرية.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

هناك حاليا اهتمام كبير بفهم كيفية استجابة الخلايا والأنسجة للمنبهات الميكانيكية ، لكن الأساليب الحالية محدودة في قدرتها على قياس الاستجابات في الوقت الفعلي في الخلايا الحية أو الأنسجة القابلة للحياة. تم تطوير بروتوكول باستخدام مشغل خلوي لتفكيك الخلايا الحية المزروعة أو الأنسجة المرتبطة بركيزة مرنة أثناء التصوير باستخدام الفحص المجهري متحد البؤر والقوة الذرية (AFM). تظهر الدراسات الأولية أن التمدد المنشط للخلايا الظهارية القصبية البشرية تسبب في زيادة كبيرة في إنتاج فائق أكسيد الميتوكوندريا. علاوة على ذلك ، باستخدام هذا البروتوكول ، تم شد الخلايا الظهارية السنخية وتصويرها ، مما أظهر تلفا مباشرا للخلايا الظهارية عن طريق الإفراط في الانتفاخ الذي يحاكي شكلا واحدا من أشكال إصابة الرئة في المختبر. كما يتم توفير بروتوكول لإجراء المسافة البادئة النانوية AFM على الخلايا الممتدة.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تتعرض الخلايا لالأحمال الميكانيكية في العديد من الأنسجة، ولقد ثبت هذا التحفيز الميكانيكي لتعزيز التغييرات في أنماط التعبير الجيني، وإطلاق سراح من عوامل النمو، السيتوكينات، أو إعادة تشكيل المصفوفة خارج الخلية والهيكل الخلوي 1-4. الإشارات بين الخلايا transduced من هذه المحفزات الميكانيكية تحدث من خلال عملية mechanotransduction 5-7. في الجهاز التنفسي، نتيجة واحدة من mechanotransduction هي زيادة في أنواع الاكسجين التفاعلية (ROS) 8،9 والسيتوكينات الموالية للالتهابات 10 في الخلايا الظهارية الرئوي في وجود دوري سلالة الشد. أدلة قوية تشير أيضا إلى أن الإفراط في الضغط الشد يؤدي إلى ضرر مباشر على ظهارة السنخية، بالإضافة إلى ردود البيوكيميائية للخلايا 11-14. على الرغم من أن التركيز هنا ينصب بالدرجة الأولى على استجابة خلايا الرئة إلى تشويه الميكانيكية، ومسارات الناجمة عن mechanotransduction تلعب دورا رئيسيا في BASجيم ظيفة العديد من الأنسجة في جسم الإنسان، بما في ذلك تنظيم الأوعية الدموية لهجة 15 ووضع لوحة النمو 16.

وقد أدى الاهتمام المتزايد في mechanotransduction في تطوير العديد من الأجهزة لتطبيق الأحمال الميكانيكية ذات الصلة من الناحية الفسيولوجية للخلايا المستزرعة والأنسجة. على وجه الخصوص، وأجهزة تطبيق إجهاد الشد، وهو شكل شائع من تحميل الميكانيكية التي يعاني منها الأنسجة، وتحظى بشعبية 11،17-19. ومع ذلك، فإن العديد من الأجهزة المتوفرة مصممة إما مفاعل حيوي لتطبيقات هندسة الأنسجة أو لا تفضي إلى التصوير في الوقت الحقيقي مع التمدد. على هذا النحو، هناك حاجة إلى تطوير الأدوات والأساليب التي يمكن تصور الخلايا والأنسجة في التوتر لتسهيل التحقيق في ممرات mechanotransduction.

هنا، تم تصميم جهاز تمتد في الطائرة الميكانيكية وتم تطوير بروتوكولات لتطبيق مأشكال ultiple من سلالة إلى الأنسجة والخلايا في حين يسمح التصوير من الاستجابات الكيميائية الحيوية والميكانيكية في الوقت الحقيقي (الشكل 1A-D). ويستخدم الجهاز ستة المشابك متباعدة بشكل متساو ترتيب محيطي لفهم غشاء مرن وتطبيق في الطائرة، وانتفاخ شعاعي تصل إلى ما يقرب من 20٪ (الشكل 1B). يمكن وضعها الجهاز المشغلات في حاضنة الثقافة خلية لفترة طويلة من الزمن، في حين يتم وضع المحرك (الشكل 1C) خارج الحاضنة والتي تسيطر عليها البرمجيات الاحتكارية التي يقدمها المورد المحرك. ويرتبط المحرك للسائق الخطي، والتي تدور على كام الداخلية، والقيادة المشابك نقالة ستة موحد في التوتر والاسترخاء.

بالإضافة إلى جهاز ميكانيكي، تم إنشاء أغشية مرنة مخصصة من المتاحة تجاريا ثقافة الخلية أغشية جاهزة لاستخدامها في نظام ميكانيكي. الجدران ثم دائرية (التي يبلغ قطرها حوالي28 ملم) وقدمت ويعلق على لغشاء مرن بحيث يمكن زرع خلايا فقط في هذه المنطقة من موصوفة وصفا جيدا الشخصي سلالة. من أجل تحديد ما إذا كان وضع هذه الأغشية داخل الجهاز المشغلات من شأنه أن يوفر سلالة موحد وموحد الخواص في وسط الغشاء مرنا، أجري تحليل العناصر المحدودة باستخدام البرمجيات المتاحة تجاريا (الشكل 1E-F). وعلى غرار غشاء مرن مع شروط الحدود المتماثلة والاستفادة من جميع العناصر الرباعية للشبكة. حلقات متحدة المركز ينظر في المؤامرة كفاف من أقصى سلالة الرئيسي هو مبين في الشكل 1F تشير إلى توزيع الخواص من سلالة.

وقد تم قياس الإجهاد التي يعاني منها الغشاء عن طريق تسجيل الصور من علامات عن طريق التحميل (الشكل 2). ويبين الشكل 2D أن متوسط ​​سلالة غشاء تقاس شعاعي ومحوري الاتجاهات وكان ما يقرب من الخطيةفيما يتعلق المحرك تطبيقها تعول ما يصل الى سلالة خطي الحد الأقصى من 20٪. لم يكن هناك فرق كبير بين مستويات الإجهاد خلال قياس انتفاخ مقارنة مع تلك التي تقاس خلال التراجع مرة أخرى إلى موقف يستريح. بعد ذلك، تم قياس تشريد الخلايا البشرية القصبية الظهارية (16HBE) والنواة مثقف على الغشاء مخصصة مرونة. تم تصوير fluorescently المسمى (دابي) نوى الخلايا 16HBE باستخدام الهدف 20X تحت المجهر متحد البؤر، في حين تم قياس النزوح خلية كاملة مع الصور الطوري سجلت مع المجهر الرقمي. كما رأينا في الشكل (3)، وكان من سلالة تقاس تشريد النوى مماثلة لتلك التي تقاس تشريد علامات على الغشاء، وتصل إلى 20٪ ~ سلالة الخطي. هذا يؤكد أن سلالة تطبيقها على الأغشية وأحيلت إلى الخلايا الملتصقة. البروتوكولات واصفا استخدام الجهاز مخصص على المجهر التقليدي وmicroscop القوة الذريةيتم توفير البريد في الخطوات التالية.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. بناء الغشاء مع الجدران حسنا لاستبقاء خلية الإعلام الثقافة (انظر الشكل 1D للمنتج النهائي)

  1. باستخدام polydimethylsiloxane (PDMS) ورقة المغلفة مع الكولاجين الأول، قطع الخطوط العريضة للغشاء مرن مع مشرط أو يموت.
  2. وضع كل الغشاء في 60 مم طبق بتري للتخزين.
  3. إنشاء الجدران:
    1. مزيج PDMS في 10: 1 نسبة الوزن من المطاط الصناعي A إلى B المطاط الصناعي (وكيل علاج).
    2. صب 5 مل من PDMS المختلطة بالكامل في 50 مل أنابيب.
    3. وضع 50 مل الأنابيب مع PDMS غير مخمر أفقيا في فرن التهجين.
    4. استخدام وظيفة الدوار لطلاء الجدران الداخلية للأنابيب في 8 دورة في الدقيقة خلال فترة المعالجة. في RT، وPDMS سوف يشفى تماما في 2 يوما.
    5. إزالة PDMS من الأنبوب في الثقافة العقيمة خلية غطاء محرك السيارة.
    6. باستخدام شفرة حلاقة جديدة، تقسيم الاسطوانة من PDMS إلى أقسام 4 مم في الارتفاع.
    7. وضع المقاطع، والتي سوف تكون بمثابة وا الغشاءLLS، في وعاء طبق بتري دون السماح للالجدران لتصبح مجعدة.
  4. اختيار ومركز جدار واحد من PDMS على غشاء واحد مع الحفاظ على اثنين في طبق بيتري.
  5. وضع بلطف PDMS غير مخمر (10: 1 نسبة) على محيط الخارجي للجدار لاستخدامها الغراء. منع تشكيل الفجوات بين الجدار والغشاء لأنه لا يوجد في الاحتفاظ السائل.
  6. وضع كل طبق بتري تحتوي على غشاء المنجزة والمشمولة في فرن عند 70 درجة مئوية لمدة 24 ساعة لعلاج.

2. الربط بين دوران المحرك مع المشبك النزوح أو شعاعي النمو لمعايرة (الشكل 2)

  1. بدء برنامج التحكم في المحرك.
  2. تهجير المشابك الجهاز باستخدام الإعداد اليدوي في البرامج الحركية.
  3. قياس المسافة وتسجيل موقف عدد السيارات بين معارضة المشابك في كل من النزوح الحد الأدنى والحد الأقصى من المشابك.
  4. حساب التغير في المئة في دistance بين المشابك بوصفها وظيفة من عدد السيارات (~ 0-75k التهم). وهذا يشير إلى الحد الأقصى للسلالة المحتملة التي تحققت على الغشاء.

3. تطبيق تمتد على الرئة ماوس الظهارية الخط الخليوي (MLE12)

  1. البذور MLE12 الخلايا عند 2.5 مليون خلية على غشاء مرن (الخطوة 1) لكل بئر إلى أن متكدسة في غضون يومين. قد تختلف كثافة البذر لأنواع مختلفة من الخلايا.
  2. تأكد من أن المحرك الميكانيكي في وضع مريح تماما.
    1. إزالة الخلايا سائل الإعلام والثقافة.
    2. باستخدام 1.5 ملم اللكمات الخزعة، لكمة اثنين من الثقوب في كل من المشبك ستة (انظر الشكل 1D) علامات التبويب من الغشاء. وضع شعاعي من الثقوب يحدد مقدار ما قبل التوتر تجارب غشاء البداية. لكمة ثقوب في دائرة نصف قطرها 20،5 ملم على علامات التبويب غشاء إذا كان المطلوب لا قبل التوتر.
    3. وضع غشاء على نقالة مع ثقبا يصطفون مع دبابيس داخل المشابك.أعلى مكان المشابك في المكان. تضييق الخناق في وقت واحد بالتناوب الجانبين.
    4. إضافة 1 مل سائل الإعلام ثقافة الخلية.
  3. وضع الجهاز على المسرح المجهر تركز وسط الغشاء مع مسار الضوء.
  4. استخدام الشريط أو مغناطيس (إن أمكن) لإصلاح الجهاز إلى المرحلة. مرة واحدة ثابتة، والسيطرة على في الطائرة (موازية للغشاء) والرأسي (ض الاتجاه) من جهاز ميكانيكي مع وحدة تحكم مرحلة من مراحل المجهر.
  5. تطبيق تمتد مع البرامج المقدمة من قبل الشركة المصنعة عن طريق التحكم في الموقف وسرعة دوران المحرك 20 يدويا.

4. قياس الميتوكوندريا أنواع الاكسجين التفاعلية (ROS)

  1. بمجرد متموجة الخلايا، إضافة 1-2 مل من RT DMEM مع مؤشر الفائق الميتوكوندريا (5 ميكرومتر تركيز النهائي) مباشرة على الخلايا.
  2. احتضان لمدة 10 دقيقة عند 37 ° C.
  3. غسل الخلايا بلطف ثلاث مرات مع العازلة تحسنت في حمام مائي ل37 ° C.
  4. المكان على الفور غشاء مرن على نقالة (الخطوة 2.2) بالفعل في مكان تحت المجهر متحد البؤر تستقيم.
  5. إضافة 1 مل من DMEM مع الفينول الحمراء المتوسطة مجانا و 25 ملم من HEPES.
  6. تعيين المرشحات الإثارة / الانبعاثات 510/580 نانومتر.
  7. صورة حقول متعددة كل 15 دقيقة لخلق مسار الوقت المطلوب لإنتاج الفائق الميتوكوندريا.
  8. من الصور التي تم التقاطها، رسوم بيانية كثافة سجل مضان في كل فترة زمنية باستخدام برمجيات قادرة على قياس كثافة مضان.

5. تطبيق تمدد وقوة الذرية المجهر (AFM)

ملاحظة: يتم توفير هذه الخطوات لAFM محددة والجمع بين المجهر الضوئي (الشكل 4 و قائمة المواد).

  1. إعداد AFM للتجربة.
    1. زيادة ارتفاع الرأس AFM إلى موقف الأقصى في ض الاتجاه.
    2. وضع تمديدات على الساقين من AFM لرفع الطائرة التي AFM الاتصالات ناتئ العينة. العينة ورئيس AFM لا بد من رفع لاستيعاب ارتفاع جهاز ميكانيكي.
  2. إعداد المجهر الضوئي (إن وجد).
    1. إزالة لوحة AFM الماسح الضوئي. إزالة الهدف المنشود.
    2. إضافة فاصل إلى الهدف. إن ذروة هل تعتمد على الهدف وAFM المحددة المتابعة، ولكن من الضروري إذا كانت هناك رغبة التصوير الضوئي منذ طائرة المراقبة سيكون تحولا في الاتجاه التصاعدي مبلغ يساوي نقالة وارتفاع محول (الشكل 5A). لاحظ أن AFM تقدم عادة منخفضة التصوير التكبير من مسار بصري فوق الجهاز.
    3. يعلو ظهر الهدف المنشود في موقعه. ضع الماسح الضوئي مرة أخرى إلى AFM.
    4. بدء تشغيل البرنامج AFM. تبدأ كل مصادر الضوء اللازمة بما في ذلك مصدر الضوء لقياس مضان.
    5. جبل رقاقة مع شعاع ناتئ أنغير مناسبة القياسات المطلوبة. ويفضل 200 السندات الإذنية / نانومتر أو أقل صلابة عند قياس معامل مرونة الخلايا الحية.
    6. محاذاة الليزر ومعايرة صلابة ناتئ وفقا لاقتراحات الشركة المصنعة على ساترة الزجاج التي شنت على الجهاز.
  3. إعداد الغشاء كما في الخطوة 1، ولكن مع التعديلات التالية.
    1. مباشرة قبل تركيب الغشاء إلى جهاز تمتد، وقطع الجدران إلى حوالي 1 ملم في الطول. هذا يمنع تدخل من ذوي الخبرة بين الجدران غشاء الخلية والحمل.
    2. تركيب غشاء على الجهاز الميكانيكي كما هو موضح 3.2.1-3.2.3.
    3. إزالة وسائل الإعلام ثقافة الخلية لمنع الأضرار التي لحقت الماسح الضوئي AFM في حالة وجود تسرب.
    4. زوجين الجهاز مع محول (الشكل 5A). وضع جهاز ميكانيكي مع محول على الماسح الضوئي.
    5. تمتد الغشاء إلى مستوى سلالة الشد المطلوب.
  4. نانو المسافة البادئة الخلايا تمدد.
    1. إضافة محدود (<0.5 مل) حجم وسائل الاعلام على الخلايا لتجنب الماسح الضوئي AFM أو الضرر المجهر بسبب وجود تسرب.
    2. إشراك شعاع ناتئ مع الغشاء.
    3. متابعة بروتوكول للجهاز AFM خاص لمسح المناطق المثيرة للاهتمام.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

أنواع الاكسجين التفاعلية والتشوه

وقد أظهرت الدراسات السابقة زيادة في أنواع الاكسجين التفاعلية (ROS) في الشعب الهوائية والخلايا الظهارية السنخية ردا على امتداد دوري 21. وتشمل أنواع الاكسجين التفاعلية جزيئات والجذور الحرة المستمدة من الأكسجين الجزيئي مع تفاعل عالية لنسبة الدهون والبروتينات والسكريات والأحماض النووية 22-24. ROS بمثابة إشارة المشتركة بين الخلايا لتنظيم وظيفة القناة الاي...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقد تم تطوير جهاز فريد من نوعه لتصوير الخلايا الحية خلال تمتد الميكانيكية. وهذا الجهاز كان يستخدم في البروتوكول لدراسة الظهارية الرئة ذي الخلية mechanobiology. في الدراسات الأولية، تبين أن شريط واحد عقد حفز إنتاج الفائق الميتوكوندريا في الخلايا الظهارية القصبية. بالإضافة إلى ذلك، وقد تبين أن زيادة مستويات عالية من الضغط الميكانيكي تسبب الضرر المباشر لسلامة أحادي الطبقة من الخلايا الظهارية السنخية.

لإجراء هذه التج...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تعلن الكتاب أنه ليس لديهم المصالح المالية المتنافسة.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

فإن الكتاب أود أن أشكر معهد فيديكس للتكنولوجيا في جامعة ممفيس لدعمهم. فإن الكتاب أن نعترف طلاب المجموعة مشروع تصميم العليا في قسم الهندسة الميكانيكية في جامعة ممفيس (ديفيد باتلر، جاكي كارتر، دومينيك كليفلاند، يعقوب شافير)، دانيال كوهن من قسم جامعة ممفيس للهندسة والتكنولوجيا التحكم في المحركات ، والدكتور عمر بن تنغ والسيدة Charlean Luellen لمساعدتهم في زراعة الخلايا. وأيد هذا العمل من قبل K01 HL120912 (ER) وR01 HL123540 (CMW).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
SmartMotor NEMA 34: 3400 SeriesMOOG AnimaticsSM3416Dمحرك متكامل ، وحدة تحكم ، مكبر للصوت ، مشفر وناقل
اتصالات غشاء فليكسيل (مطلي بالكولاجين الأول)Flexcell International CorpSM2-1010C3.5 "  x  5.25 "  x  0.020"
Sylgard 184Dow Corning Corporation10: 1
Hoechst 33342 Sigma-AldrichH1399DAPI وصمة عار
MitoSOXSigma-AldrichM36008
TironSigma-AldrichD7389 تسمية فائق أكسيد الميتوكوندريا
مثبط الأكسيد الفائقDMEM
FBS
HEPES
50 مل أنابيبفيشر ساينتفيك06-443-19يمكن استخدام أي أنبوب مركزي لإنشاء منطقة للتصوير.
فرن التهجينBellco Glass
MLE12 CellsATCCCRL-2110الخلايا الظهارية للرئة للفأر 
16HBE الخلاياATCCCRL-2741الخلايا الظهارية للقصبات الهوائية البشرية
أبحاث اللجوءMFP3D
مجهر أوليمبوسأوليمبوس أوليمبوسIX-71مجهر مقلوب بأهداف 20X و 40X.
AFM LegtendersAsylum Researchغير متوفرAFM المجهر
<قوي>تحليلات العناصر المحدودة
ABAQUSSimulia6.12
Software
ImageJNIH
Microscopes
Digital مجهرLife TechnologiesEVOS XL Coreفي البداية شركة قائمة بذاتها ، مملوكة الآن لشركة Life Technologies.
مجهر متحد البؤرZeissLSM 710مجهر عمودي ثنائي الفوتون
< td colspan = "4" >< قوية > AFM تجارب المسافة البادئة < / حزم قوية > ناتئ لأجهزة استشعار الميزانية النانوية Si-Ni30 AFM & nbsp ؛

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Tschumperlin, D. J., Boudreault, F., Liu, F. Recent advances and new opportunities in lung mechanobiology. J Biomech. 43, 99-107 (2010).
  2. Waters, C. M., Roan, E., Navajas, D. Comprehensive Physiology. , John Wiley, & Sons, Inc. (2011).
  3. Majkut, S., Dingal, P. C. D. P., Discher, D. E. Stress Sensitivity and Mechanotransduction during Heart Development. Current Biology. 24, R495-R501 (2014).
  4. Hoffman, B. D., Grashoff, C., Schwartz, M. A. Dynamic molecular processes mediate cellular mechanotransduction. Nature. 475, 316-323 (2011).
  5. Wang, N., Butler, J. P., Ingber, D. E. Mechanotransduction across the cell-surface and through the cytoskeleton. Science. 260, 1124-1127 (1993).
  6. Liu, M., Tanswell, A. K., Post, M. Mechanical force-induced signal transduction in lung cells. Am J Physiol. 277, L667-L683 (1999).
  7. Janmey, P. A., McCulloch, C. A. Cell mechanics: integrating cell responses to mechanical stimuli. Annu Rev Biomed Eng. 9, 1-34 (2007).
  8. Waters, C. M. Reactive oxygen species in mechanotransduction. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 287, L484-L485 (2004).
  9. Chapman, K. E., et al. Cyclic mechanical strain increases reactive oxygen species production in pulmonary epithelial cells. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 289, L834-L841 (2005).
  10. Chu, E. K., Whitehead, T., Slutsky, A. S. Effects of cyclic opening and closing at low- and high-volume ventilation on bronchoalveolar lavage cytokines. Crit Car Med. 32, 168-174 (2004).
  11. Tschumperlin, D., Margulies, S. Equibiaxial deformation-induced injury of alveolar epithelial cells in vitro. Am J Physiol. 275, L1173-L1183 (1998).
  12. Vlahakis, N. E., Hubmayr, R. D. Cellular stress failure in ventilator-injured lungs. Am J Respir Crit Care Med. 171, 1328-1342 (2005).
  13. Roan, E., et al. Hyperoxia alters the mechanical properties of alveolar epithelial cells. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 302, L1235-L1241 (2012).
  14. Gamerdinger, K., et al. Mechanical load and mechanical integrity of lung cells - Experimental mechanostimulation of epithelial cell- and fibroblast-monolayers. J Mech Behav Biomed Mater. 4, 201-209 (2014).
  15. Hayashi, K., Naiki, T. Adaptation and remodeling of vascular wall; biomechanical response to hypertension. J Mech Behav Biomed Mater. 2, 3-19 (2009).
  16. Villemure, I., Stokes, I. Growth plate mechanics and mechanobiology. A survey of present understanding. J Biomech. 42, 1793-1803 (2009).
  17. Waters, C. M., et al. A system to impose prescribed homogenous strains on cultured cells. J Appl Physiol (1985). 91, 1600-1610 (2001).
  18. Gerstmair, A., Fois, G., Innerbichler, S., Dietl, P., Felder, E. A device for simultaneous live cell imaging during uni-axial mechanical strain or compression. J Appl Physiol (1985). 107, 613-620 (1985).
  19. Dassow, C., et al. A method to measure mechanical properties of pulmonary epithelial cell layers. J. Biomed. Mater. Res. Part B Appl. Biomater. 101, 1164-1171 (2013).
  20. SmartMotor User's Guide v523. , Animatics Corporation. Available from: http://www.animatics.com/download/publication/UsersGuide%20v523.pdf (2011).
  21. Chapman, K., et al. Cyclic mechanical strain increases reactive oxygen species production in pulmonary epithelial cells. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 289, L834-L841 (2005).
  22. Birukov, K. G. Cyclic stretch, reactive oxygen species, and vascular remodeling. Antioxid Redox Signal. 11, 1651-1667 (2009).
  23. Turrens, J. F. Mitochondrial formation of reactive oxygen species. J Physiol. 552, 335-344 (2003).
  24. Wang, W., et al. Superoxide flashes in single mitochondria. Cell. 134, 279-290 (2008).
  25. Pouvreau, S. Superoxide flashes in mouse skeletal muscle are produced by discrete arrays of active mitochondria operating coherently. PLoS One. 5, (2010).
  26. Yalcin, H. C., et al. Influence of cytoskeletal structure and mechanics on epithelial cell injury during cyclic airway reopening. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 297, L881-L891 (2009).
  27. Jacob, A. M., Gaver, D. P. Atelectrauma disrupts pulmonary epithelial barrier integrity and alters the distribution of tight junction proteins ZO-1 and claudin 4. J Appl Physiol. 113, 1377-1387 (2012).
  28. DiPaolo, B. C., Lenormand, G., Fredberg, J. J., Margulies, S. S. Stretch magnitude and frequency-dependent actin cytoskeleton remodeling in alveolar epithelia. Am J Physiol Cell Physiol. 299, C345-C353 (2010).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

Mechanical StretchLive Cell ImagingAtomic Force MicroscopyConfocal MicroscopyMouse Lung Epithelial CellsReactive Oxygen SpeciesMitochondrial SuperoxideElastic ModulusNano IndentationCell Actuator

مقالات ذات صلة