Name: Herstellung und Verwendung von Mikroumgebung Microarrays (MEArrays) (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-10-11T12:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 57 s
Description: Erfahren Sie die Herstellung von Mikroumgebungs-Microarrays zur Untersuchung zellulärer Funktionen. Diese Methode ermöglicht die Analyse von Differenzierung und Proliferation in definierten Mikroumgebungen.

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<ol><li>Bissell, M. J., Labarge, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Context%2C+tissue+plasticity%2C+and+cancer%3A+are+tumor+stem+cells+also+regulated+by+the+microenvironment%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Cell%22%5BJournal%5D)">Context, tissue plasticity, and cancer: are tumor stem cells also regulated by the microenvironment.</a> Cancer Cell. 7, 17-23 (2005).</li>
<li>Engler, A. J., Sen, S., Sweeney, H. L., Discher, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Matrix+elasticity+directs+stem+cell+lineage+specification%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Matrix elasticity directs stem cell lineage specification.</a> Cell. 126, 677-689 (2006).</li>
<li>McBeath, R., Pirone, D. M., Nelson, C. M., Bhadriraju, K., Chen, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+shape%2C+cytoskeletal+tension%2C+and+RhoA+regulate+stem+cell+lineage+commitment%5BTitle%5D)+AND+%22Dev.+Cell%22%5BJournal%5D)">Cell shape, cytoskeletal tension, and RhoA regulate stem cell lineage commitment.</a> Dev. Cell. 6, 483-495 (2004).</li>
<li>LaBarge, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+mammary+progenitor+cell+fate+decsions+are+products+of+interactions+with+combinatorial+microenvironments%5BTitle%5D)+AND+%22Integrative+Biology%22%5BJournal%5D)">Human mammary progenitor cell fate decsions are products of interactions with combinatorial microenvironments.</a> Integrative Biology. 1, 70-79 (2009).</li>
<li>Kim, H. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Patterning+Methods+for+Polymers+in+Cell+and+Tissue+Engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+biomedical+engineering%22%5BJournal%5D)">Patterning Methods for Polymers in Cell and Tissue Engineering.</a> Annals of biomedical engineering. , (2012).</li>
<li>Boudou, T., Ohayon, J., Picart, C., Pettigrew, R. I., Tracqui, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nonlinear+elastic+properties+of+polyacrylamide+gels%3A+implications+for+quantification+of+cellular+forces%5BTitle%5D)+AND+%22Biorheology%22%5BJournal%5D)">Nonlinear elastic properties of polyacrylamide gels: implications for quantification of cellular forces.</a> Biorheology. 46, 191-205 (2009).</li>
<li>Tse, J. R., Engler, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+of+hydrogel+substrates+with+tunable+mechanical+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Current+protocols+in+cell+biology%22%5BJournal%5D)">Preparation of hydrogel substrates with tunable mechanical properties.</a> Current protocols in cell biology. Chapter 10, Unit 10(2010).</li>
<li>Flaim, C. J., Chien, S., Bhatia, S. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+extracellular+matrix+microarray+for+probing+cellular+differentiation%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Methods%22%5BJournal%5D)">An extracellular matrix microarray for probing cellular differentiation.</a> Nat. Methods. 2, 119-125 (2005).</li>
<li>Soen, Y., Mori, A., Palmer, T. D., Brown, P. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exploring+the+regulation+of+human+neural+precursor+cell+differentiation+using+arrays+of+signaling+microenvironments%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Syst.+Biol%22%5BJournal%5D)">Exploring the regulation of human neural precursor cell differentiation using arrays of signaling microenvironments.</a> Mol. Syst. Biol. 2, 37(2006).</li>
</ol>

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Die MEArray hier vorgestellte Methode ermöglicht funktionelle Analysen von Zell-und kombinatorischen Mikroumgebung Interaktionen 4. MEArray Analyse kombiniert Verwendung von basischen Mikrostrukturierung Technologien, Zellbiologie, und Microarray-Druck Roboter und Analyse-Geräte, die in vielen Multiuser-Labore sind. MEArray Bildschirme sind kompatibel mit den meisten adhärente Zelltypen, wenn serumfreie Medien Formulierungen müssen möglicherweise in einigen Fällen eingestellt werden zu BSA oder &lt;1% Serum, ...

<table border="1"><tbody><tr><td> Name des Reagenzes </td><td> Firma </td><td> Katalognummer </td><td> Kommentare (optional) </td></tr><tr><td> Glasplättchen 25 mm x 75 mm </td><td> VWR </td><td> 48311-600 </td><td></td></tr><tr><td> Deckgläschen (Nr.1) 24 mm x 50 mm </td><td> VWR </td><td> 48393-241 </td><td></td></tr><tr><td> Färbekasten (oder Coplan jar) </td><td> VWR </td><td> 25461-003 </td><td></td></tr><tr><td> Petrischalen (15 cm) </td><td> BD Falcon </td><td> 351058 </td><td></td></tr><tr><td> NaOH (1,0 N) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> S2567 </td><td></td></tr><tr><td> APES (&gt; 98% (3-Aminopropyl) triethoxysilan) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> A3648 </td><td></td></tr><tr><td> Glutaraldehyd </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> G7651 </td><td> 50% in Wasser </td></tr><tr><td> APS (&gt; 98% Ammoniumpersulfat) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> A3678 </td><td> Bereiten Sie 10% funktionierende Lösung mit ddH 2 O </td></tr><tr><td> TEMED (N, N, N &#39;, N&#39;-Tetramethylethylendiamin) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> T9281 </td><td></td></tr><tr><td> Acrylamid (40%) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> A4058 </td><td></td></tr><tr><td> Bis-Acrylamid (2% w / v) </td><td> Fisher BioReagents </td><td> BP1404-250 </td><td></td></tr><tr><td> 0,45 um Spritzenfilter 4-mm Nylon- </td><td> Nalgene </td><td> 176-0045 </td><td></td></tr><tr><td> FITC </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> F4274 </td><td></td></tr><tr><td> PDMS (Polydimethylsiloxan) </td><td> Dow Corning </td><td> 3097358-1004 </td><td> Sylgard 184 Elastomer-Kit über Ellsworth Adhesives </td></tr><tr><td> 2-Kammer-Objektträgern </td><td> NUNC </td><td> 177380 </td><td></td></tr><tr><td> Pluronic F108 </td><td> BASF </td><td> 30089186 </td><td></td></tr><tr><td> Aquarium Dichtstoff </td><td> Dow Corning </td><td> DAP 00688 </td><td></td></tr><tr><td> Fluormount-G </td><td> Southern Biotech </td><td> 0100-01 </td><td></td></tr><tr><td> Einweg-Plastikbecher </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Mundspatel </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Nitril-Handschuhe </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Plastic Objektträger-Boxen </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Spin Coater </td><td> WS-400B-6NPP/LITE </td><td> Laurell Technologies Corporation </td><td></td></tr><tr><td> Ofen </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Digitale Kochplatte </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 384-Well-Platten </td><td></td><td></td><td> Eine Marke geeignet für die Mikroarray-Roboter </td></tr><tr><td> Microarray-Druck-Roboter </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Inverted Phase und Fluoreszenz-Mikroskop </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Axon Microarrayscannern </td><td> Molecular Devices </td><td></td><td> Mehrere Konfigurationen existieren </td></tr></tbody></table>

herstellung und verwendung von mikroumgebung microarrays (mearrays)

Fabrication and Use of MicroEnvironment microArrays (MEArrays)

Die Wechselwirkungen zwischen Zellen und ihrer Umgebung Mikroumgebung funktionelle Konsequenzen für zelluläres Verhalten. Auf der einzigen Zelle Ebene können unterschiedliche Mikroumgebungen verhängen Differenzierung, Migration und Proliferation Phänotypen, und auf der Gewebe-Ebene die Mikroumgebung verarbeitet so komplex wie Morphogenese und Tumorentstehung 1. Nicht nur, dass die Zell-und Molekularbiologie Inhalt Mikroumgebungen Auswirkungen die Zellen innerhalb, aber so tun die Elastizität 2 und Geometrie 3 des Gewebes. Definiert als die Summe der Zell-Zell-,-ECM und löslichen Faktor Wechselwirkungen neben physikalischen Eigenschaften ist der Mikroumgebung komplex. Die Phänotypen von Zellen innerhalb eines Gewebes sind teilweise auf Grund ihrer genomischen Inhalt und teilweise auf die Wechselwirkungen mit der kombinatorischen microenviroment. Eine große Herausforderung ist es, bestimmte Kombinationen von Mikroumgebung Komponenten mit charakteristischen Verhaltensweisen zu verknüpfen. ent &quot;&gt; Hier präsentieren wir die Mikroumgebung Mikroarray (MEArray)-Plattform für zellbasierte funktionelles Screening von Wechselwirkungen mit kombinatorischen Mikroumgebungen 4. Das Verfahren erlaubt die gleichzeitige Steuerung der molekularen Zusammensetzung und der Elastizitätsmodul und kombiniert die Verwendung von allgemein verfügbar Microarray und Mikrostrukturierung Technologien. MEArray Bildschirme benötigen so wenige wie 10.000 Zellen pro Array, welches funktionelle Studien von seltenen Zelltypen wie adulte Progenitorzellen erleichtert. Eine Begrenzung der Technik ist, dass ganze Gewebe Mikroumgebungen nicht vollständig auf MEArrays rekapituliert werden. jedoch Vergleich Antworten in der gleichen Zelltyp zu zahlreichen verwandten Mikroumgebungen beispielsweise paarweise Kombinationen von ECM-Proteinen, die eine gegebene Gewebes zu charakterisieren, werden Erkenntnisse, wie Mikroumgebungsbedingungen Komponenten hervorzurufen gewebespezifischen funktionellen Phänotypen bereitzustellen. MEArrays gedruckt unter Verwendung einer Vielzahl von rekombinantem gro werdenwth Faktoren, Cytokine und gereinigtes ECM Proteine, und Kombinationen davon. Die Plattform wird nur durch die Verfügbarkeit von spezifischen Reagenzien begrenzt. MEArrays zugänglich sind Zeitraffer Analyse, aber am häufigsten für Endpunkt-Analysen von Zellfunktionen, die messbar sind mit fluoreszierenden Sonden verwendet. Zum Beispiel werden DNA-Synthese, Apoptose, Akquisition von differenzierten Zustände oder Produktion spezifischer Genprodukte häufigsten gemessen. Kurz gesagt, ist der grundlegende Ablauf eines MEArray Experiment Folien mit Druck Substrate beschichtet vorzubereiten und die Master-Platte von Proteinen, die gedruckt werden sollen, vorbereitet. Dann werden die Arrays mit einem Mikroarray-Roboter gedruckt werden Zellen erlaubt zu befestigen, in Kultur zu wachsen, und werden dann chemisch bei Erreichen der experimentellen Endpunkt fixiert. Fluoreszierenden oder kolorimetrische Assays, mit traditionellen Mikroskopen oder Microarrayscannern abgebildet wird, werden verwendet, um relevante molekularen und zellulären Phänotypen (Abbildung 1) offenbaren.

Eine kombinatorische funktionelle Screening-Methode für Einblicke in die Auswirkungen der molekularen Zusammensetzung der Mikroumgebung auf zelluläre Funktionen beschrieben. Das Verfahren nutzt bestehende Biochip-basierten Technologien, um Arrays von definierten kombinatorischen Mikroumgebungen, dass Zelladhäsion und funktionelle Analyse unterstützt generieren.

Herstellung und Verwendung von Mikroumgebung Microarrays (MEArrays)

Die Interaktionen zwischen Zellen und ihrer umgebenden Mikroumgebung haben funktionelle Auswirkungen auf das Zellverhalten. Auf der Ebene der Einzelzelle ...

Das übergeordnete Ziel des folgenden Experiments besteht darin, die Auswirkungen unterschiedlicher Mikroumgebungen auf zelluläre Funktionen adhärenter Zelltypen zu messen, indem diese parallel einer vielfältigen Sammlung von Combinator-Mikroumgebungen ausgesetzt werden. Dies wird erreicht, indem zunächst Drucksubstrate hergestellt werden, die die Absorption von Mischungen mikroumgebungsbezogener Proteine ermöglichen. Anschließend werden Masterplatten mit mikroumgebungsbezogenen Proteinen vorbereitet, die verwendet werden, um ME-Arrays mittels eines Mikroarray-Druckroboters mit Füllfeder oder Kapillarpin zu drucken.Als Nächstes werden Hauptplatten mit mikroumgebungsbezogenen Proteinen hergestellt. Anschließend werden adhärente Zellen auf dem ME-Array kultiviert, wobei die Zellanzahl begrenzt werden kann. Die erhaltenen Ergebnisse zeigen den Einfluss der verschiedenen Mikroumgebungen auf zelluläre Funktionen wie Differenzierung oder Proliferation, basierend auf der Immunfluoreszenzanalyse.Die Idee zu dieser Methode entstand ursprünglich, als wir die Auswirkungen von Gewebemikroumgebungen auf das Zell-Schicksal von menschlichen Gedächtnis-Stammzellen quantifizieren wollten, doch dann

fabrication-and-use-of-microenvironment-microarrays-mearrays

Research

Forschung

JoVE Journal

Biology

Biologie

Ein einfaches Verfahren zur Durchführung benutzerdefinierte microRNA Microarray-Experimenten beschrieben. Die Schritte umfassen Isolierung von RNA, die Kennzeichnung RNA und DNA-, Hybridisierung der Proben auf Microarrays, Scannen der Microarrays, Quantifizierung und Analyse Hybridisierungssignale.

Performing Benutzerdefinierte MicroRNA Microarray-Experimenten

Eine Beschreibung der Bildung eines Polymers unter Verwendung eines Mikroarray-on-Chip-Technik Photopolymerisation. Der hohe Durchsatz Oberflächencharakterisierung mittels Rasterkraftmikroskopie, Wasser Randwinkelmessungen, Röntgen-Photoelektronenspektroskopie und Flugzeit-Sekundärionen-Massenspektrometrie und einer Zellanhaftung-Assay wird auch beschrieben.

Polymer Microarrays für High Throughput Discovery of Biomaterials

Dieses Video demonstriert eine Technik, die die Peptid-Microarray-Technologie anwendet, um die Spezifität von Antikörpern zu profilieren, die posttranslationale Modifikationen (PTMs) auf Histonpeptiden erkennen. Ein Microarray-Objektträger, der immobilisierte Fluorophor-konjugierte Histonpeptide mit bekannten PTM-Kombinationen enthält, wird mit Ziel-PTM-spezifischen Antikörpern behandelt. Dieser Prozess hilft dabei, die Spezifität des Antikörpers für das Ziel und seine potenzielle...

Eine Peptid-Microarray-Technologie zur Erstellung von Spezifitätsprofilen von Antikörpern

Ein Verstärkungsmikroarray kombiniert asymmetrischen PCR-Amplifikation und Mikroarray-Hybridisierung in einer einzigen Kammer, die Mikroarray-Arbeitsprozess deutlich vereinfacht für den Endbenutzer. Vereinfachung der Microarray-Workflow ist ein notwendiger erster Schritt für die Erstellung von Microarray-basierte Diagnostik, die routinemäßig in der unteren-Ressource-Umgebungen eingesetzt werden kann.

Der Nachweis eines multiresistenten<em&gt; Mycobacterium tuberculosis</em&gt; Verstärkung Microarray

Beschrieben werden Protokolle zur Quantifizierung mechanischer Wechselwirkungen zwischen adhärenten Zellen und mikrostrukturierten Substraten. Diese Wechselwirkungen sind eng mit essentiellen Zellverhaltensweisen wie Migration, Proliferation, Differenzierung und Apoptose verknüpft. Die Protokolle stellen eine Open-Source-Bildanalysesoftware namens MechProfiler vor, die es ermöglicht, die beteiligten Kräfte für jeden Mikropfosten zu bestimmen.

Einfache und genaue Mechanotherapie Profilierung Micropost Arrays

Die Zelldifferenzierung wird durch eine Vielzahl von Mikroumgebungsfaktoren reguliert, einschließlich der beiden Matrixzusammensetzung und Substratmaterialeigenschaften. Wir beschreiben hier eine Technik unter Verwendung von Zellmicroarrays in Verbindung mit Traktionskraftmikroskopie sowohl Zelldifferenzierung und biomechanischen Zell-Substrat-Wechselwirkungen als Funktion der Mikroumgebungskontext zu bewerten.

Ein Hochdurchsatz-Zellarray-Plattform für korrelative Analyse von Zelldifferenzierung und Zugkräften

Die Entwicklung der mikrobiellen Gemeinschaften hängt von einer Kombination von Faktoren ab, einschließlich Umweltarchitektur, Mitgliedshäufigkeit, Züge und Wechselwirkungen. Dieses Protokoll beschreibt eine synthetische, mikrogefertigte Umgebung für die gleichzeitige Verfolgung von Tausenden von Gemeinschaften, die in Femtoliter-Vertiefungen enthalten sind, wo Schlüsselfaktoren wie Nischengröße und Einschluss angenähert werden können.

Zusammenbau und Verfolgung der mikrobiellen Gemeinschaftsentwicklung innerhalb einer Microwell Array Plattform

Dieser Artikel beschreibt die detaillierte Methode ein Array gemultiplext künstliche zellulären Mikroumgebung (MACME) Vorbereitung für Hochdurchsatz-Manipulation von physikalischen und chemischen imitiert in Vivo zellulären Mikroumgebungen Queues und Identifizieren Sie die optimale zelluläre Umgebung für menschliche pluripotenten Stammzellen (hPSCs) mit einzelligen profiling.

Herstellung eines Multiplex künstliche zellulären Mikroumgebung Arrays

Der Zweck der hier vorgestellten Methode ist es, zu zeigen, wie Mikroumgebungsmikroarrays (MEMA) hergestellt und verwendet werden können, um die Auswirkungen von Tausenden von einfachen kombinatorischen Mikroumgebungen auf den Phänotyp kultivierter Zellen abzufragen.

Verwendung von Mikroarrays zur Vernehmung von Mikroumweltauswirkungen auf zelluläre Phänotypen bei Krebs

Bakterielle Gene Expression Analysis Using Microarrays

Erfahren Sie die Herstellung von Mikroumgebungs-Microarrays zur Untersuchung zellulärer Funktionen. Diese Methode ermöglicht die Analyse von Differenzierung und Proliferation in definierten Mikroumgebungen.

Herstellung und Verwendung von Mikroumgebung Microarrays (MEArrays)

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