Waiting
Procesando inicio de sesión ...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Immunology and Infection

Fabrikere optisk-kvalitet barometer overflater å studere Macrophage Fusion

Published: March 14, 2018 doi: 10.3791/56866

Summary

Denne protokollen beskriver fabrikasjon av optisk-kvalitet barometer overflater adsorbert med forbindelser som inneholder langkjedede hydrokarboner som kan brukes til å overvåke macrophage blanding av levende og aktiverer super-oppløsning mikroskopi av fast .

Abstract

Visualisere dannelsen av multinucleated gigantiske celler (MGCs) fra levende prakteksemplarer har vært utfordrende på grunn av det faktum at mest levende Bildeteknikker krever overføring av lys gjennom glass, men på glass macrophage fusion er en sjelden begivenhet. Denne protokollen presenterer fabrikasjon av flere optisk-kvalitet barometer overflater der adsorpsjon av forbindelser som inneholder langkjedede hydrokarboner forvandler glass i en fusogenic overflate. Først er utarbeidelse av ren glassflater som starter materiale for overflate endring beskrevet. Andre tilbys en metode for opptak av forbindelser som inneholder langkjedede hydrokarboner å konvertere ikke-fusogenic glass til en fusogenic substrat. Tredje beskriver denne protokollen fabrikasjon av overflaten micropatterns som fremmer en høy grad av spatiotemporal kontroll over MGC formasjon. Til slutt, fabrikasjon glass bunn retter er beskrevet. Eksempler på bruk av dette i vitro cellen systemet som modell macrophage fusion og MGC formasjon vises.

Introduction

Dannelsen av MGCs følger en rekke patologiske tilstander i menneskekroppen atskilt av kronisk betennelse1. Til tross for avtalen at mononucleated makrofager sikringen skjemaet MGCs2, overraskende få studier har vist fusion i sammenheng med levende prakteksemplarer3,4. Dette er fordi ren glassflater som kreves for de fleste Bildeteknikker ikke forfremmes macrophage fusion når indusert av inflammatoriske cytokiner5. Faktisk hvis ren glass er brukt som et medium for macrophage fusion, så lav til middels forstørrelse mål (dvs, 10-20 X) og mer enn 15 timer kontinuerlig imaging er ofte nødvendig å observere en enkelt fusion hendelse.

På den andre hånden, fusogenic plast overflater (f.eks, permanox) eller bakteriologiske grade plastikk fremme fusion2. Men er imaging gjennom plast problematisk fordi underlaget er tykk og sprer lyset. Dette kompliserer imaging siden lenge arbeider avstand (LWD) mål er nødvendig. LWD mål har imidlertid vanligvis lite lys samle kapasitet i forhold til deres dekkglassvæske-korrigert motpart. Videre er teknikker utnytte endringer i polariteten til lyset passerer prøven som differensial forstyrrelser kontrast umulig siden plast er birefringent. Barrierer forbundet med bruk av plast er ytterligere understreket av det faktum at det er umulig å forutsi hvor macrophage fusion/MGC formasjon plasseres på overflaten. Sammen disse begrensninger begrense visualisering av macrophage fusion å fase kontrast optikk, utvidet totale tenkelig varighet (> 15 sammenhengende timer), og lav oppløsning.

Vi har nylig identifisert en svært fusogenic glassoverflate mens drive enkelt-molekylet super-oppløsning mikroskopi med fast makrofager/MGCs4. Denne observasjonen var overraskende fordi ren glass overflater fremme fusion ved svært lav hastighet på ~ 5% etter 24 timer i nærvær av interleukin-4 (IL-4) etter fusjon indeks4. Vi fant at evnen til å fremme fusion skyldtes oleamide forurensning. Adsorpsjon av oleamide eller andre forbindelser som tilsvarende langkjedede hydrokarboner gjort glass fusogenic. Den mest fusogenic sammensatte (parafin voks) var micropatterned, og den formidles en høy grad av spatiotemporal kontroll over macrophage fusion og en 2-fold økning i antall fusion hendelser observert i samme mengde tid i forhold til permanox. Overflatene optisk kvalitet gitt den første glimt inn i morfologiske funksjoner og kinetics som styrer dannelsen av MGCs i levende prøver.

I denne protokollen beskriver vi fabrikasjon av en rekke glassflater som kan brukes til å overvåke dannelsen av MGCs fra levende prøver. I tillegg viser vi at disse områdene er mottakelig for langt-feltet super-oppløsning teknikker. Overflaten fabrikasjon er avhengig av målet for eksperimentet, og hver overflate er beskrevet med relaterte eksempler i fortsetter teksten.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Prosedyrer som bruker dyr ble godkjent av Animal Care og bruk komiteer på Mayo Clinic, Janelia forskning Campus og Arizona State University.

1. klargjør Acid-renset Cover Glass

Merk: Cover glass kjøpt fra mange produsenter kan ikke være så ren som forventet. Vurder rutinemessig rengjøring grupper av cover glass før noen prosedyre der mikroskopi er involvert.

  1. Kjøpe høy stringens cover glass. Ta spesiell bekymre å velge riktig tykkelse (0,15 eller 0,17 mm).
    Merk: Valg av cover glass tykkelse er avhengig av mikroskopet målet og vises direkte på objektive fat.
  2. Inkuber cover glass i 12 M saltsyre i godt ventilert kjemiske avtrekksvifte 1t med sonication (42 kHz, 70 W). Gjenta dette trinnet for to ganger med frisk 12 M HCl.
  3. Fylle et separat beger med ultrapure vann og legge dekket glasset. Sonicate dekselet glasset i 5-10 min i godt ventilert kjemiske hette. Gjenta dette trinnet ti ganger.
  4. Inkuber cover glass i ren aceton i godt ventilert kjemiske hette for 30 min med sonication. Gjenta dette trinnet for to ganger.
  5. Fylle et separat beaker med sterilt ultrapure vann og legge dekket glasset. Sonicate dekselet glasset i 5-10 min i godt ventilert kjemiske hette. Gjenta dette trinnet ti ganger.
  6. Inkuber cover glass i 100% etylalkohol i kjemisk hette for 30 min med sonication. Gjenta dette trinnet to ganger.
    Merk: Renheten av ethyl alkohol er viktig. Forurensninger i form av oppløste faste stoffer tørker på glasset og kan fremme macrophage fusion.
  7. For langtidslagring, sett syre-renset dekket glasset i en container fylt med ren etylalkohol. Alternativt, tørke dekket glasset med nitrogen gass og butikk i et vakuum desiccator.

2. forberedelse av optisk Fusogenic kvalitet overflater

  1. Oppløse DMSO-ledig høy-smeltende punkt parafinvoks i ultrapure toluen.
    Merk: Lager konsentrasjoner er gjort på 10 mg/mL, og er fortynnes 1:9 i ultrapure toluen å gjøre en 1 mg/mL fungerende løsning.
    Forsiktig: Toluen bør håndteres med forsiktighet som en teratogen. Kast toluen i henhold til institusjonelle kjemiske hygiene planen.
  2. Bruke parafinen arbeider løsning til en tørr syre-renset cover glass på et volum som jevnt dekker glassoverflaten. Dekanter overflødig løsning og tørr dekket glasset med nitrogen gass eller luft. Bruke en Coplin krukke tilpasset forsiden glasset bulk forberedelse.
  3. Polsk dekket glasset 3 slag i x-aksen og neste 3 slag i y-aksen med en lofri tørke (se Tabell for materiale).
  4. Umiddelbart før eksperimentet utføres, vask dekket glasset med sterilt ultrapure vann, og senere sterilisere i 15-30 min med ultrafiolett lys i biologiske sikkerhetskabinett hette. Alternativt sterilisere dekket glasset av etylen oksid eller gamma bestråling.

3. Micropatterning hydrokarbon-holdige forbindelser å begrense Fusion å forutbestemt regioner

  1. Tørr syre-renset dekket glasset og nakkens glass på en flat overflate.
  2. Ved hjelp av pinsett, nøye fordype en gull elektronmikroskop finder overføringsnettet i en fungerende løsning av hydrokarbon-compound(s). Velg en hydrokarbon sammensatte som oppfyller målet av eksperimentet (se tabell 1). Veken bort overflødig løsning ved å trykke forsiktig rutenettet i filter papir, og samme sted rutenettet i midten av dekselet glasset. Tillate toluen tørke 2 min før du fortsetter til neste trinn.
  3. Kontroller at rutenettet er limt til glasset ved å forsiktig snu glasset. Hvis rutenettet løsner Gjenta trinn 3.2 bruke en ny cover glass.
    Merk: Hvis en plasma renere ikke er tilgjengelig, utelater du trinn 3.4.
  4. Plasma rengjøre cover av behandling med vakuum gass.
    Merk: I finder rutenettet fungerer som en maske å beskytte underliggende overflaten adsorbert med langkjedede hydrokarboner fra plasma. Regionene som er ubeskyttet av rutenettet gjengis ikke-fusogenic av eksponering for plasma. Tiden dekket glasset er utsette til plasma bør fastsettes empirisk.
  5. Bruker fin-spissen tang, nøye fjerne rutenettet fra glassoverflaten å avsløre micropattern.

4. fabrikere Glass bunn retter

  1. Bore et 6-10 mm runde hull i bunnen av en 35 mm plast Petriskål bruker en trinn borekronen.
    Merk: Det er avgjørende å bruke litt trinn drill opprette kantutjevning. Hvis kantene er for grovt, vil ikke dekke glasset bindingen flatt til bunnen av parabolen. Ufullstendig flate overflater gjør mikroskopi vanskelig.
  2. Nøye blanding og degas silikon-elastomer i henhold til produsentens instruksjoner (dvs., polydimethylsiloxane; PDMS).
  3. Bruke et tynt islag elastomer bare proximate til kanten av (i.e.circumscribing) hullet.
    Merk: Elastomer skal vises som en kontinuerlig riktignok tynn band rundt hullet.
  4. Forsiktig gjelde enten fusogenic cover glasset (beskrevet i § 2), eller det tørre syre-renset cover glasset (beskrevet i Seksjon 1) for retten for å dekke hullet omgitt av elastomer. Kontroller at dekselet glasset vises flush med bunnen av fatet og strekker seg utover diameteren på hullet slik at en betydelig del av glasset er i kontakt med plast. Kurere elastomer ved baking ved 50 ° C i 2-3 h.
  5. Hvis fusogenic er foretrukket, UV sterilitet parabol og kultur cellene etter standardprotokoller. Men hvis en micropattern er foretrukket, fortsette til trinn 3.2 for micropattern forberedelse (gass plasma brukt under micropatterning Steriliserer fatet og sterkt par PDMS til glass).

5. samle Thioglycollate-skapte makrofager

  1. Injisere 8-uke-gamle C57BL/6 mus med 0,5 mL av en sterile løsning av 4% Brewer's thioglycollate som beskrevet tidligere3,4,6.
  2. Syttito timer senere, euthanize dyret etter godkjent dyr omsorg og bruk retningslinjer, og samle makrofager av peritoneal lavage med iskald fosfat-bufret saltvann supplert med 5 mM ethylenediaminetetraacetate.
  3. Sentrifuge makrofager 300 x g for 3 min og resuspend i 1 mL av DMEM:F12 med 15 mM HEPES, 10% FBS og 1% antibiotika (kultur medium).
    Merk: Cellene telles senere med en Neubauer hemocytometer. Makrofager er utvannet til riktig konsentrasjonen og brukes på overflater. Antall celler gjelder for en gitt overflate bør nøye vurderes av utprøver for eksperimentell spørsmålet. Se kjente standarder i den primære litteraturen.
  4. Etter 30 min vaske overflater med HBSS med 0,1% BSA å fjerne ikke-tilhenger celler, og erstatte med fersk kultur medium. Tilbake kulturer til inkubator (5% CO2 i luften på 37 ° C).
  5. 2 h senere, Sug opp mediet og erstatte med kultur medium med 10 ng/mL av IL-4. Bilde cellene som beskrevet andre steder4.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Mekanisk-parametere av materialer har dramatiske effekter på omfanget av macrophage fusion7,8,9,10. Videre er overflaten forurensning kjent for å fremme macrophage fusion11. Derfor er det viktig å starte med ren cover glass som en negativ kontroll for macrophage blanding. Når renset som beskrevet i 1-protokollen, er dekket glasset svært flatt med ingen åpenbare overflaten funksjoner, mens adsorpsjon langkjedede hydrokarboner etterfulgt av overflaten polering skaper en grad av nanotopography (figur 1).

På ren cover glassflater sikring makrofager med en svært lav hastighet (figur 2). Derimot etter 24 timer i nærvær av IL-4 gjennomgå makrofager brukes på overflater adsorbert med forbindelser som inneholder langkjedede hydrokarboner robust fusion (figur 2). Videre gjør adsorpsjon løsemiddel alene (f.eks, toluen, isopropanol) ikke glass en fusogenic overflate (figur 2).

Selv om det er usannsynlig at et 10-nm lag adsorbert hydrokarboner dramatisk påvirker oppløsningen, var det likevel viktig å vurdere kvantitativt potensielle forskjellen i oppløsning blant de ulike flatene. Oppløsning er vanligvis definert av Rayleigh kriteriet. En alternativ beregningen som brukes ofte til å tilnærme oppløsning er full bredde med halv maksimum (FWHM) av strukturer mindre enn Diffraksjon grensen av lys. Viktigst, er det ingen tydelig forskjell i FWHM av 100 nm fluorescerende perler blant ulike overflater (figur 3A), tyder på at egenskapene til glass kreves for fluorescerende imaging var tilstrekkelig bevart. Videre, vi var i stand til å generere en evanescent feltet og utføre 3D direkte Stokastisk optisk rekonstruksjon mikroskopi av makrofager brukes på overflater som inneholder langkjedede hydrokarboner (figur 3B). En rekke live-imaging teknikker er mulig når makrofager brukes til overflaten (Figur 4, supplerende Video 1, supplerende Video 2).

Fordel for hver overflaten er beskrevet i tabell 1. Merk at fleste avansert Bildeteknikker som krever høy NA olje nedsenking mål er ikke kompatibel med de fleste fusogenic plast overflater siden de er tykke, og har en autofluorescence. Det bør bemerkes at overflater adsorbert med langkjedede hydrokarboner aktivere et stort antall Bildeteknikker inkludert12 PALM/dSTORM/GSDIM13,14,15,16, 17, DIC, og andre18,19,20,21 (tabell 1). Videre ikke bare er et stort antall Bildeteknikker mulig (tabell 1), men bruk av en micropattern gir en høy grad av spatiotemporal kontroll over MGC dannelse (figur 4B; Supplerende Video 1).

Figure 1
Figur 1 : Parafin adsorbert overflater har en nanoskala form. AFM skanner (5 x 5 µm) med glassflater viser ingen åpenbare topografiske egenskaper mens parafin-adsorbert overflater inneholde matriser materiale dekorere overflaten. Skalaen på høyre side av hver mikroskop-bilde viser høyden langs z-aksen. Skala barer er 500 nm. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 2
Figur 2 : Overflater adsorbert med langkjedede hydrokarboner fremme macrophage fusion på dekselet glass. (A) i fravær av IL-4, det synes å være svært få multinucleated celler i ren glassflater etter Wrights flekken. (B) etter 24 h i nærvær av IL-4, overflater adsorbert med løsemiddelet brukes til solubilize lang kjede hydrokarboner (f.eks, toluen eller isopropanol) har noen multinucleated celler. (C--E) Derimot fremme overflater adsorbert med langkjedede hydrokarboner fusion og MGC formasjon. Parafin adsorpsjon resulterer i den høyeste graden av IL-4 indusert fusion. MGCs er beskrevet i svart. (F) graden av MGC formasjon på permanox plast vises for sammenligning. I hvert bilde, lys blå viser kjerner og cytoplasma vises lilla. Skala barer er 100 µm. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 3
Figur 3 : Overflater adsorbert med langkjedede hydrokarboner påvirker ikke dramatisk oppløsning. (A) sammenligning av 100 nm fluorescerende perler opplyst med Total intern refleksjon fluorescens (TIRF) mikroskopi. Rammemargen i øvre venstre panel er en forstørret visning en enkelt fluorescerende perle. Den røde linjen ble lagt for å vise et eksempel linje profilen brukes til å beregne FWHM. Ingen åpenbare forskjellen i FWHM av 100 nm perler ble observert. Skala stolpene har 5 µm. (B) sammenligning av fordelingen av Mac-1 integrin som vurdert av TIRF og 3D direkte Stokastisk optisk rekonstruksjon mikroskopi. Makrofager ble brukt en oleamide som inneholder overflate og inkubert med IL-4 24 h. Den hvite rammemargen i B høydepunkter regionen avbildet i påfølgende micrographs. Skala barer er 5 µm for TIRF bilder og 2 µm for 3D STORM. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 4
Figur 4 : Overflater adsorbert med langkjedede hydrokarboner aktiverer tid-løst utsikt over macrophage fusion og spre. (A) diagrammet viser prosedyren brukes til å generere en micropattern. (B) Micropatterned overflater formidle spatiotemporal kontroll av macrophage fusion. Flere timer etter IL-4, ble makrofagene fotografert med kontrast. Merk migrering av celler fra indre av rutenettet på micropattern. Fusion ble observert på micropattern. De hvite strekene skissere utvidelse av en MGC. Tiden vises i øvre venstre hjørne av hver mikroskop-bilde som filmtid. Skala barer er 50 µm. (C) gitter lys ark mikroskopi20 avslører høye spatiotemporal dynamikken i en macrophage sprer seg på en parafin-adsorbert overflate. Farge koder intensitet fordelingen (gul er mest intense) av eGFP-LifeAct. Vises i øvre høyre hjørne av hver mikroskop-bilde som mm:ss. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Overflate:
Teknikk Parafin Oleamide Petrolatum MP parafin Permanox Rent glass
kontrast √ *
brightfield √ *
DIC N/T x
epifluorescence √ *
AC confocal √ *
TIRF N/T x x
PALM/dSTORM/GSDIM N/T x x
SIM N/T N/T N/T N/T N/T N/T
STED N/T N/T N/T N/T
LLSM N/T N/T N/T
Fusion indeks mellomliggende mellomliggende mellomliggende høy mellomliggende lav
Fusion plassering tilfeldig tilfeldig tilfeldig definert tilfeldig tilfeldig
MP-micropattern
DIC - differensial forstyrrelser kontrast
TIRF - totalt interne refleksjon fluorescens
PALM - photoactivated lokalisering mikroskopi
dSTORM - direkte Stokastisk optisk rekonstruksjon mikroskopi
GSDIM - bakken staten uttømming etterfulgt av personlige molekyl tilbake
SIM - strukturert belysning
STED - tilsvarende uttømming
LLSM - gitter lys ark mikroskopi
√ - kompatibel
x - kompatibel
√ * - bare mulig med LWD, lav forstørrelse eller nedsenking mål
N/T - ikke testet

Tabell 1: potensial bruker for hver overflaten. Merk at plast overflater utelukker bruk av de fleste Bildeteknikker.

Movie 1
Ekstra Video 1: tid-løst fase kontrast visning av MGC formasjon. Merk den tilsynelatende synkron av MGC formasjonen. Vises filmtid i øvre venstre hjørne. Skala baren er 50 µm. Klikk her for å laste ned denne videoen.

Movie 2
Ekstra Video 2: gitter lys ark mikroskopi 20 av en thioglycollate-skapte eGFP-LifeAct macrophage sprer seg på en parafin adsorbert overflate. Klikk her for å laste ned denne videoen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Behovet for å identifisere og deretter utvikle optisk-kvalitet barometer overflater som fremmer macrophage fusion stammet fra det faktum at inntil nylig ingen publiserte studien direkte visualisert macrophage fusjon i kontekst av levende prakteksemplarer3, 4. Dette er på grunn av at fusogenic plast overflater som brukes ofte krever LWD mål og er begrenset til fase kontrast optikk. Disse barrierene ble overvunnet av engineering en optisk-kvalitet barometer overflate som ikke bare forfremmet ekstraordinære priser macrophage Fusion, men formidles en overraskende grad av romlige kontroll over dannelsen av MGCs.

Selv om denne teknologien gjør bruk av avansert Bildeteknikker overvåke macrophage fusion, kommer det ikke uten begrensning. Selv om polerte overflaten adsorbert med langkjedede hydrokarboner (f.eks, oleamide, parafinvoks, etc.) produsere ekstraordinære priser macrophage Fusion sammenlignet fusogenic plast overflater, fortsatt fusion en romlig Stokastisk prosessen (figur 2). Denne begrensningen utelukker bruk av forstørring mål å visualisere sammensmelting med levende prakteksemplarer siden det er umulig å forutsi hvor fusion vil inntreffe. Å overkomme denne begrensningen, vi micropatterned parafin begrense fusion prosessen forhåndsbestemt områder (Figur 4; Supplerende Video 1). Romlig confining macrophage fusion å micropattern mulig for oss å forutsi hvor fusion ville oppstå og derfor benytte høyere forstørrelse mål å studere denne svært animere hendelsen.

Hva er betydningen av bruker en optisk kvalitet overflate som formidler romlige kontroll macrophage Fusion? Først, siden overflatene fremme høy forekomst av fusion, er det mulig å overvåke fusion fra levende prakteksemplarer innen rimelig tid. Dette er viktig når det gjelder fluorescens mikroskopi siden økt eksponering av celler til lys fører til photobleaching og Phototoksisitet. Andre aktiverer overflatene avanserte imaging teknikker basert på fluorescens eller polarisering å være ansatt (Figur 4; Tabell 1; Supplerende Video 1; Supplerende Video 2). Til slutt, bør spatiotemporal kontrollen by av micropatterned overflater beskrevet i denne protokollen fremskynde studier designet for å identifisere mobilnettet og subcellular mekanismer som styrer macrophage fusion.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne erklærer at de har ingen konkurrerende økonomiske interesser.

Acknowledgments

Vi ønsker å takke medlemmer av Ugarova laboratorium og etterforskere i sentrum for metabolske og Vascular biologi nyttig informasjon om dette arbeidet. James Faust ønsker å uttrykke sin takknemlighet til instruktører ved European Molecular Biology Laboratory Super-oppløsning mikroskopi kurset i 2015. Vi ønsker å takke Satya Khuon på Janelia for hjelp med eksempel forberedelse til LLSM. Under gjennomgang og filming deler av dette arbeidet ble James Faust støttet av en T32 fellesskap (5T32DK007569-28). Komponenten gitter lys ark av dette arbeidet ble støttet av HHMI og Betty og Gordon Moore Foundation. T.U. er finansiert av NIH gi HL63199.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Plasma cleaner Harrick Plasma PCD-32G
Finder grid Electron microscopy sciences G400F1-Au any gold TEM grid will work
Cover glass (22x22 mm) Thor Labs CG15CH use only high stringency cover glass
Paraffin wax Sigma Aldrich 17310
Petrolatum Sigma Aldrich 16415 must be α-tocopherol-free if substituted
Oleamide Sigma Aldrich O2136 prepare fresh
Isopropanol Sigma Aldrich 278475
Toluene Sigma Aldrich 244511
Acetone VWR International BDH1101
Ethanol Electron microscopy sciences 15050 use low dissolved solids ethanol
Hydrochloric acid Fischer Scientific A144C-212 use to acid wash cover glass
Slyguard 184 VWR International 102092-312 mix in a 1:10 ratio and cure at 50 °C for 4 h
35 mm petri dish Santa Cruz Biotech sc-351864
Dumont no. 5 forceps Electron microscopy sciences 72705 ideal for removing TEM grid in section 3.5
FBS Atlanta Biological S11550
DMEM:F12 Corning 10-092 contains 15 mM HEPES
Pen/Strept Corning 30-002-Cl
HBSS Corning 21-023
BSA solution Sigma Aldrich A9576 use at 0.1% in HBSS to wash non-adherent macrophages
IL-4 Genscript Z02996 aliquot at 10 μg/mL and store at -20 °C
C57BL/6J Jackson Laboratory 000664 use for fixed samples or techniques that do not require contrast agents
eGFP-LifeAct mice n/a n/a use for live fluorescence imaging
Kimwipe Kimberly Clark  34155 use to polish hydrocarbon adsorbed surfaces

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. McNally, A. K., Anderson, J. M. Interleukin-4 induces foreign body giant cells from human monocytes/macrophages. Differential lymphokine regulation of macrophage fusion leads to morphological variants of multinucleated giant cells. Am J Pathol. 147 (5), 1487 (1995).
  2. Helming, L., Gordon, S. Molecular mediators of macrophage fusion. Trends Cell Biol. 19 (10), 514-522 (2009).
  3. Podolnikova, N. P., Kushchayeva, Y. S., Wu, Y., Faust, J., Ugarova, T. P. The Role of Integrins α M β 2 (Mac-1, CD11b/CD18) and α D β 2 (CD11d/CD18) in Macrophage Fusion. Am J Pathol. 186 (8), 2105-2116 (2016).
  4. Faust, J. J., Christenson, W., Doudrick, K., Ros, R., Ugarova, T. P. Development of fusogenic glass surfaces that impart spatiotemporal control over macrophage fusion: Direct visualization of multinucleated giant cell formation. Biomaterials. 128, 160-171 (2017).
  5. Jenney, C. R., Anderson, J. M. Alkylsilane-modified surfaces: Inhibition of human macrophage adhesion and foreign body giant cell formation. J Biomed Mater Res. 46 (1), 11-21 (1999).
  6. Vignery, A. Methods to fuse macrophages in vitro. Cell Fusion: Overviews Methods. , 383-395 (2008).
  7. Zhao, Q., et al. Foreign-body giant cells and polyurethane biostability: In vivo correlation of cell adhesion and surface cracking. J Biomed Mater Res. 25 (2), 177-183 (1991).
  8. Anderson, J. M., Rodriguez, A., Chang, D. T. Foreign body reaction to biomaterials. Semin Immunol. 20 (2), 86-100 (2008).
  9. Jenney, C. R., Anderson, J. M. Effects of surface-coupled polyethylene oxide on human macrophage adhesion and foreign body giant cell formation in vitro. J Biomed Mater Res. 44 (2), 206-216 (1999).
  10. DeFife, K. M., Colton, E., Nakayama, Y., Matsuda, T., Anderson, J. M. Spatial regulation and surface chemistry control of monocyte/macrophage adhesion and foreign body giant cell formation by photochemically micropatterned surfaces. J Biomed Mater Res. 45 (2), 148-154 (1999).
  11. Jenney, C. R., DeFife, K. M., Colton, E., Anderson, J. M. Human monocyte/macrophage adhesion, macrophage motility, and IL-4-induced foreign body giant cell formation on silane-modified surfaces in vitro. J Biomed Mater Res. 41 (2), 171-184 (1998).
  12. Hell, S. W., Wichmann, J. Breaking the diffraction resolution limit by stimulated emission: stimulated-emission-depletion fluorescence microscopy. Opt Lett. 19 (11), 780-782 (1994).
  13. van de Linde, S., et al. Direct stochastic optical reconstruction microscopy with standard fluorescent probes. Nat Protocols. 6 (7), 991-1009 (2011).
  14. Fölling, J., et al. Fluorescence nanoscopy by ground-state depletion and single-molecule return. Nat Methods. 5 (11), 943-945 (2008).
  15. Heilemann, M., et al. Subdiffraction-resolution fluorescence imaging with conventional fluorescent probes. Ange Chem Int Edit. 47 (33), 6172-6176 (2008).
  16. Betzig, E. Proposed method for molecular optical imaging. Optics Letters. 20 (3), 237-239 (1995).
  17. Betzig, E., et al. Imaging intracellular fluorescent proteins at nanometer resolution. Science. 313 (5793), 1642-1645 (2006).
  18. Shtengel, G., et al. Interferometric fluorescent super-resolution microscopy resolves 3D cellular ultrastructure. P Natl Acad Sci U S A. 106 (9), 3125-3130 (2009).
  19. Shtengel, G., et al. Imaging cellular ultrastructure by PALM, iPALM, and correlative iPALM-EM. Method Cell Biol. 123, 273-294 (2013).
  20. Chen, B. C., et al. Lattice light-sheet microscopy: Imaging molecules to embryos at high spatiotemporal resolution. Science. 346 (6208), 1257998 (2014).
  21. Planchon, T. A., et al. Rapid three-dimensional isotropic imaging of living cells using Bessel beam plane illumination. Nat Methods. 8 (5), 417-423 (2011).

Tags

Retraksjon problemet 133 Macrophage fusion multinucleated gigantiske celle formasjon live bildebehandling fremmedlegemer reaksjon fremmedlegemer gigantiske celle betennelse protokoll
Fabrikere optisk-kvalitet barometer overflater å studere Macrophage Fusion
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Faust, J. J., Christenson, W.,More

Faust, J. J., Christenson, W., Doudrick, K., Heddleston, J., Chew, T. L., Lampe, M., Balabiyev, A., Ros, R., Ugarova, T. P. Fabricating Optical-quality Glass Surfaces to Study Macrophage Fusion. J. Vis. Exp. (133), e56866, doi:10.3791/56866 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter