Name: Mesure de la cohésion globale par tensiométrie surface du tissu (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-04-08T13:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 49 s
Description: Découvrez comment mesurer la cohésion intracellulaire dans des agrégats tissulaires 3D par tensiométrie de surface. Cette méthode quantifie l'énergie de liaison entre cellules et corrèle la tension superficielle à l'invasivité tumorale.

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1. La préparation globale pour la mesure de la tension de surface des tissus. Pour les cellules adhérentes, sphéroïdes peuvent être formées en utilisant soit la méthode goutte suspendue ou en générant une feuille cohérente de cellules qui peuvent ensuite être découpé en fragments 1 mm. La formation d'agrégats par la méthode de goutte pendante: <ol><li> Proche-confluentes cultures de cellules adhérentes doivent être cultivés à 90% de confluence, les monocouches quoi doivent être rincés deux fois avec du PBS. Après la vidange bien, ajoutez 2 ml (pour les plaques de 100 mm) de 0,05% de trypsine-1 mM EDTA, et incuber à 37 ° C jusqu'à ce que les cellules se détacher. Arrêtez trypsinisation en ajoutant 2 ml de milieu complet et doucement l'utilisation d'une pipette 5 ml de triturer le mélange jusqu'à cellules sont en suspension. Transfert des cellules dans un tube de 15 ml conique. </li><li> Ajouter 40 ul d'une 10 mg / ml solution stock DNAse et incuber pendant 5 minutes à température ambiante. Brièvement au vortex et centrifuger à 200 xg pendant 5 minutes. </li><li> Rejeter le surnageant et laver culot avec 1 ml de culture de tissus milieu complet. Répéter, puis remettre les cellules en 2 ml de milieu de culture de tissu complet. </li><li> Compter les cellules en utilisant un hématimètre, ou un compteur de cellules automatisé et d'ajuster la concentration de 2,5 x 10 6 cellules / ml. </li><li> Retirez le couvercle d'une boîte de culture de tissu de 60 mm et placer 5 ml de PBS dans le fond du plat. Ceci agira comme une chambre de l'hydratation. </li><li> Inverser le couvercle et l'utilisation d'une pipette 20 ul de déposer 10 gouttes ul sur le fond du couvercle. Assurez-vous que des gouttes sont placées suffisamment éloignés afin de ne pas toucher. Il est possible de placer au moins 20 gouttes par plat. </li><li> Inverser le couvercle sur le PBS-remplie chambre inférieure et incuber à 37 ° C CO / 5% 2 / 95% d'humidité, de surveiller l'gouttes par jour et incuber jusqu'au feuilles cellule soit ou agrégats sont formés. </li><li> Une fois la forme des feuilles, ils peuvent être transférés à fond rond en verre Agitateur flacons contenant 3 ml de milieu complet et incubés dans un bain d'eau agité à 37 ° C et 5% de CO 2 jusqu'à la formation de sphéroïdes. </li></ol> La formation d'agrégats par la méthode feuille de cellules: <ol start="9"><li> Suspensions cellulaires simples sont préparés comme décrit ci-dessus, mais la concentration est ajustée à 1x10 6 cellules / ml. </li><li> Transfert de 3 ml de la suspension cellulaire à 10 ml ballons à fond rond (Belco, Vineland, NJ). </li><li> Incuber fioles dans un bain d'eau giratoire / agitateur (New Brunswick Scientific, Edison, NJ) à 37 ° C, 5% de CO 2 de 4h à 120 rpm jusqu'à cellules récupérer trypsinisation. </li><li> Transfert des cellules à un tube à centrifuger en verre à fond rond et centrifuger à 200 xg dans une fine granulés. Incuber pendant 24 h un autre jusqu'à ce qu'une feuille de formes cohérentes. </li><li> Remuer doucement le tube de culture pour déloger la plaque et versez le contenu du tube de culture dans un petit plat en verre de culture stérile tissus. </li><li> Utilisez scalpels micro pour couper les feuilles en fragments de tailles différentes. </li><li> Incuber fragments à 37 ° C sur l'agitateur giratoire bain-marie à 120 rpm de moins de 5% de CO 2 pendant 2 à 3 jours ou jusqu'à ce qu'ils deviennent sphériques. </li></ol> 2. Mesure de la tension de surface totale <ol><li> Le tensiomètre surface du tissu. L'appareil est représenté dans les figures. 1 et 2. La cellule de compression (Fig. 3) est composé de deux chambres. La chambre extérieure (CO) est relié à une pompe à 37 ° C l'eau circule, et sert à réguler la température de la chambre intérieure (IC). Les chambres sont construites en Delrin broyé et comportent des fenêtres en quartz pour la visualisation de l'agrégat. Le montage inférieure (LA) vis dans la base de la chambre intérieure et est utilisé pour 1) la position de l'agrégat dans la chambre intérieure; 2) sceller le fond de la chambre intérieure; 3) d'élever l'agrégat de lancer la compression, et (4 ) contrôle la distance entre les plaques parallèles et donc la compression de l'agrégat. Le noyau central (CC) de l'assemblage est réglable. La pointe du noyau central (le piédestal) est composée de lisses en Teflon et agit comme la plaque de compression plus faible (LCP). La plaque de compression supérieur (UCP) est un cylindre en téflon 15mm de long qui pend au bras d'équilibre (B) par une flamme redressé nickel-chrome métallique (NCW) *. Au cours d'une expérience, l'agrégat de cellules (A) est positionné sur la plaque inférieure et soulevé jusqu'à ce qu'il touche la plaque supérieure. Le plateau supérieur est relié au bras de la balance (B). La compression de l'ensemble provoque un déplacement du balancier. L'équilibre est un Électrobalance Cahn / Ventron modèle d'enregistrement 2000, qui fonctionne sur le principe de l'équilibre nulle. Le pivot du bras de la balance a une armature dans un champ magnétique permanent. Lorsque la balance est en marche, il module en permanence le courant passant par l'assemblage électromagnétique, qui permet de maintenir l'équilibre du bras en position horizontale. Quand un objet est suspendu au bras de l'équilibre, la tension, dont le solde s'applique à maintenir le bras dans le Horizoposition de NTAL, est proportionnelle à peser l'objet. Cette tension mesure la force extérieure de compression appliquée à l'agrégat. La forme de l'agrégat est contrôlée par l'observation visuelle à travers un stéréoscope 25 x Nikon SMZ10A couplé à un ordinateur équipé d'une carte d'acquisition. Afin de minimiser l'adhérence des agrégats de cellules sur les plaques de compression, à la fois les plaques de compression inférieure et supérieure ont été recouvertes de poly (2-hydroxyéthylméthacrylate) {poly (HEMA)}, un matériau polymère à laquelle les cellules n'adhèrent pas 16. * Le fil est-flammes redressé par pendaison d'une longueur de 15 pouces de fil à partir d'un statif et une pince de serrage liant petite à la fin. Un bec Bunsen est alors monter et descendre la longueur du fil jusqu'à ce que le fil est rouge. Le fil redressé peut alors être coupé dans la longueur appropriée. Un petit crochet est formé par la flexion du fil d'environ ¼ de pouce de la fin en utilisant deux lames de rasoir. L'autre extrémité est ensuite insérée dans le canon de la plaque de compression plus faible. </li><li> La compression globale. <ol><li> La chambre intérieure est remplie de pré-chauffé en CO 2 indépendante milieu de culture tissulaire (Gibco / BRL, NY). </li><li> Granulats une taille allant de environ 200-300 μ sont positionnés sur la plaque de compression plus faible (figure 4A). Les agrégats sont chargés par l'aspiration d'un agrégat en milieu de culture tissulaire à mi-hauteur de la pointe d'une pipette Pasteur munie d'une ampoule de silicone, le transfert de la pipette à la chambre intérieure, et le positionnement de la pointe de la pipette au-dessus du PAFR. L'agrégat est alors doucement expulsés sur le LCP en pressant doucement l'ampoule. Alternativement, l'agrégat est autorisé à tomber par gravité sur la LCP. </li><li> La plaque de compression supérieur (UCP) est positionné au-dessus du total et a permis de régler, en établissant un pré-compression de base apparente de poids UCP. </li><li> Le LCP est alors soulevé jusqu'à ce que l'agrégat est comprimé contre l'UCP (figure 4B). Réglage de la hauteur de l'âme intérieure de l'appareil sera inférieure de contrôle différents degrés de compression. La compression est contrôlée par l'observation à travers un microscope à dissection équipé d'une caméra vidéo CCD. </li><li> Des images globales sont capturés, numérisés et analysés à l'aide d'ImageJ. Changement de poids apparente UCP est enregistrée en continu sur un enregistreur à bande, la réalisation de l'équilibre de forme étant désigné par le tassement de la production de tension de l'équilibre Cahn. Chaque agrégat est soumis à deux degrés différents de compression. </li></ol></li><li> Calcul de la tension de surface totale. A l'équilibre la forme, la cohésivité d'un agrégat de cellules comprimées entre des plaques parallèles à laquelle il n'adhère pas peut être obtenu à partir de l'équation de Young-Laplace (fig. 5), où σ est cohésivité, F est la force qui agit pour compresser l'agrégat , πr 3 2 est l'aire de la surface de l'agrégat sur ​​lequel s'exerce la force F, et R 2 et R 3 sont, respectivement, le rayon de l'équateur de l'agrégat comprimé et le rayon d'un arc de définir son profil de surface normale à la compression des plaques et s'étendant entre eux (fig. 6). Mesure de la force de compression et de la géométrie à la force et l'équilibre de forme et l'application de ces mesures à l'équation de Young-Laplace génère des valeurs numériques de la tension des tissus de surface apparente. Après avoir atteint l'équilibre et le calcul de σ 1, les agrégats sont décompressées et a permis d'aborder un second équilibre et de σ 2 est calculé comme décrit ci-dessus. </li><li> Confirmation de la liquidité globale. La tension de surface calculée d'un agrégat liquide, lorsqu'il est soumis à deux compressions différents restera constante. Dans ces agrégats du rapport de σ 2 / σ 1 sera égal à 1 et sera inférieur au ratio de la force appliquée à chaque compression successives (F 2 / F 1). En revanche, la tension de surface calculée d'un agrégat élastique obéir à la loi de Hooke et d'augmenter proportionnellement à la force appliquée. Pour les agrégats élastiques le ratio de σ 2 / σ 1 ne sera pas égal à 1, mais sera plutôt l'approche du ratio de F 2 / F 1. La tension de surface d'agrégats liquides sera également indépendant de la taille des agrégats 2,17. Seules des mesures dans laquelle la tension de surface est indépendante de la force appliquée et la taille sont utilisés pour calculer σ moyenne pour chaque lignée cellulaire. </li></ol> 3. Les résultats représentatifs: Voici un tableau des résultats du TCT typique pour des agrégats de fibroblastes prostate de rat (FPR) et le rat des cellules musculaires lisses de la prostate (RPSMC). Comme on peut le voir dans la Fig. 7 des agrégats de cellules du FPR ont une tension superficielle de 22,8 ± 1,1 dynes / cm. Par ailleurs, les valeurs moyennes tension de surface mesurée après compression 1 et 2 après compression étaient statistiquement identiCal lorsque comparés par un t-test apparié. Nous avons également comparé les ratios de σ 2 / σ 1 et F 2 / F 1 pour s'assurer que ces agrégats ne pas obéir à la loi de Hooke, comme ils le feraient si elles se comportaient comme des solides élastiques. Comme l'a démontré dans le tableau 1, le ratio de σ 2 / σ une approche en effet de 1,0. Par ailleurs, le ratio de F 2 / F 1 a été significativement plus importante que σ 2 / σ 1 (t-test apparié, p &lt;0,05), confirmant que ces agrégats ne pas obéir à la loi de Hooke et en fait se comporter comme des liquides. En revanche RPSMCs obéi loi de Hooke. Comme on le voit dans le tableau 1, le ratio de σ 2 / σ 1 est significativement supérieure à 1 et n'était pas statistiquement différente de celle de F 2 / F 1. Pour démontrer davantage de liquide comme le comportement, nous avons exploré la relation entre la tension superficielle (σ) et au volume global. Comme on peut le voir dans la Fig. 8, le volume est indépendant de sigma pour les cellules du FPR (droite de régression rouge, r 2 = 0,002), alors qu'il semble y avoir une certaine dépendance de sigma sur le volume pour RPSMCs (droite de régression bleu, r 2 = 0,146). Ces données confirment en outre que les agrégats du FPR se comporter de manière liquide comme, alors que ceux de RPSMCs semblent se comporter davantage comme des solides élastiques. Seuls ceux obtenus à partir de mensurations agrégats se comporter comme des liquides serait utilisée pour calculer la tension de surface. <img src="/files/ftp_upload/2739/2739fig1.jpg" alt="Figure 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figure 1"> Figure 1. Aperçu du tensiomètre surface du tissu. <img src="/files/ftp_upload/2739/2739fig2.jpg" alt="Figure 2" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figure 2"> Figure 2. Une vue plus détaillée de la chambre de tensiomètre (à droite). <img src="/files/ftp_upload/2739/2739fig3.jpg" alt="Figure 3" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figure 3"> Figure 3. Vue schématique de la chambre de tensiomètre. <img src="/files/ftp_upload/2739/2739fig4.jpg" alt="Figure 4" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figure 4"> Figure 4. Images de non-compressé (A) et compressés (B) des agrégats. <img src="/files/ftp_upload/2739/2739fig5.jpg" alt="Figure 5" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figure 5"> Figure 5. L'équation de Laplace. <img src="/files/ftp_upload/2739/2739fig6.jpg" alt="Figure 6" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figure 6"> Figure 6. Schéma d'une gouttelette liquide comprimé entre deux plaques parallèles à laquelle il adhère mal, à l'équilibre forme. R 1 et R 2 sont les deux rayons de courbure principaux, à l'équateur de la goutte et dans un plan passant par son axe de symétrie, respectivement. R 3 est le rayon de la gouttelette zone circulaire de contact avec la plaque de compression soit. H est la distance entre les plaques de compression supérieurs et inférieurs. X est un côté d'un triangle rectangle avec R hypoténuse 2 s'étendant à un point de contact entre la surface de la goutte et la plaque de compression soit. <table border="1"><tbody><tr><td></td><td> σ 1 (dynes / cm ± SEM) </td><td> σ 2 (dynes / cm ± SEM) </td><td> Pσ 1 vs 2 σ </td><td> σ 1,2 (dynes / cm ± SEM) </td><td> σ 2 / σ 1 </td><td> F 2 / F 1 </td><td> Pσ 2 / σ 1 et F 2 F 1 </td></tr><tr><td> FPR </td><td> 22,6 ± 1,7 </td><td> 22,9 ± 1,4 </td><td> &gt; 0,05 * </td><td> 22,8 ± 1,1 </td><td> 1,04 ± 0,04 </td><td> 1,47 ± 0,06 </td><td> &lt;0,05 </td></tr><tr><td> RPSMC </td><td> 15,0 ± 2,8 </td><td> 23,0 ± 3,2 </td><td> 0,039 </td><td> NA </td><td> 1,9 ± 0,3 </td><td> 1,6 ± 0,1 </td><td> 0,16 * </td></tr></tbody></table> Figure 7. Mesures TCT et la confirmation de la liquidité globale pour les agrégats de fibroblastes de la prostate de rat et les cellules musculaires lisses. <img src="/files/ftp_upload/2739/2739fig8.jpg" alt="Figure 8" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figure 8"> Figure 8. Relation entre sigma et le volume des agrégats du FPR (ligne rouge) et RPSMCs (ligne bleue).

<ol><li>Foty, R. A., Forgacs, G., Pfleger, C. M., Steinberg, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liquid+properties+of+embryonic+tissues%3A+Measurement+of+interfacial+tensions%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev+Lett%22%5BJournal%5D)">Liquid properties of embryonic tissues: Measurement of interfacial tensions.</a> Phys Rev Lett. 72, 2298-2301 (1994).</li>
<li>Foty, R. A., Pfleger, C. M., Forgacs, G., Steinberg, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+tensions+of+embryonic+tissues+predict+their+mutual+envelopment+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Development%22%5BJournal%5D)">Surface tensions of embryonic tissues predict their mutual envelopment behavior.</a> Development. 122, 1611-1620 (1996).</li>
<li>Schotz, E. -M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+differences+in+tissue+surface+tension+influence+zebrafish+germ+layer+positioning%5BTitle%5D)+AND+%22HFSP+Journal%22%5BJournal%5D)">Quantitative differences in tissue surface tension influence zebrafish germ layer positioning.</a> HFSP Journal. 2, 42-56 (2008).</li>
<li>Jia, D., Dajusta, D., Foty, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue+surface+tensions+guide+in+vitro+self-assembly+of+rodent+pancreatic+islet+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+Dyn%22%5BJournal%5D)">Tissue surface tensions guide in vitro self-assembly of rodent pancreatic islet cells.</a> Dev Dyn. 236, 2039-2049 (2007).</li>
<li>Schwarz, M. A., Zheng, H., Legan, S., Foty, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lung+Self-Assembly+is+Modulated+by+Tissue+Surface+Tensions%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Respir+Cell+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Lung Self-Assembly is Modulated by Tissue Surface Tensions.</a> Am J Respir Cell Mol Biol. , (2010).</li>
<li>Ryan, P. L., Foty, R. A., Kohn, J., Steinberg, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue+spreading+on+implantable+substrates+is+a+competitive+outcome+of+cell-cell+vs.+cell-substratum+adhesivity%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Tissue spreading on implantable substrates is a competitive outcome of cell-cell vs. cell-substratum adhesivity.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 98, 4323-4327 (2001).</li>
<li>Foty, R. A., Steinberg, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+differential+adhesion+hypothesis%3A+a+direct+evaluation%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+Biol%22%5BJournal%5D)">The differential adhesion hypothesis: a direct evaluation.</a> Dev Biol. 278, 255-263 (2005).</li>
<li>Robinson, E. E., Foty, R. A., Corbett, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fibronectin+matrix+assembly+regulates+alpha5beta1-mediated+cell+cohesion%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Biol+Cell%22%5BJournal%5D)">Fibronectin matrix assembly regulates alpha5beta1-mediated cell cohesion.</a> Mol Biol Cell. 15, 973-981 (2004).</li>
<li>Robinson, E. E., Zazzali, K. M., Corbett, S. A., Foty, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((alpha5beta1+integrin+mediates+strong+tissue+cohesion%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cell+Sci%22%5BJournal%5D)">alpha5beta1 integrin mediates strong tissue cohesion.</a> J Cell Sci. 116, 377-386 (2003).</li>
<li>Winters, B. S., Raj, B. K., Robinson, E. E., Foty, R. A., Corbett, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+culture+regulates+Raf-1+expression+to+modulate+fibronectin+matrix+assembly%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Biol+Cell%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional culture regulates Raf-1 expression to modulate fibronectin matrix assembly.</a> Mol Biol Cell. 17, 3386-3396 (2006).</li>
<li>Caicedo-Carvajal, C. E., Shinbrot, T., Foty, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alpha5beta1+integrin-fibronectin+interactions+specify+liquid+to+solid+phase+transition+of+3D+cellular+aggregates%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Alpha5beta1 integrin-fibronectin interactions specify liquid to solid phase transition of 3D cellular aggregates.</a> PLoS One. 5, e11830-e11830 (2010).</li>
<li>Foty, R. A., Steinberg, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+tumor+cell+cohesion+and+suppression+of+invasion+by+E-+or+P-cadherin%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Res%22%5BJournal%5D)">Measurement of tumor cell cohesion and suppression of invasion by E- or P-cadherin.</a> Cancer Res. 57, 5033-5036 (1997).</li>
<li>Foty, R. A., Corbett, S. A., Schwarzbauer, J. E., Steinberg, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dexamethasone+up-regulates+cadherin+expression+and+cohesion+of+HT-1080+human+fibrosarcoma+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Res%22%5BJournal%5D)">Dexamethasone up-regulates cadherin expression and cohesion of HT-1080 human fibrosarcoma cells.</a> Cancer Res. 58, 3586-3589 (1998).</li>
<li>Winters, B. S., Shepard, S. R., Foty, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biophysical+measurement+of+brain+tumor+cohesion%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Cancer%22%5BJournal%5D)">Biophysical measurement of brain tumor cohesion.</a> Int J Cancer. 114, 371-379 (2005).</li>
<li>Foty, R. A., Cummings, K. B., Ward, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue+surface+tensiometry%3A+a+novel+technique+for+predicting+invasive+potential+of+prostate+tumors+based+on+tumor+cell+aggregate+cohesivity+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Surgical+Forum+L%22%5BJournal%5D)">Tissue surface tensiometry: a novel technique for predicting invasive potential of prostate tumors based on tumor cell aggregate cohesivity in vitro.</a> Surgical Forum L. , 707-708 (1999).</li>
<li>Folkman, J., Moscona, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+cell+shape+in+growth+control%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Role of cell shape in growth control.</a> Nature. 273, 345-349 (1978).</li>
<li>Foty, R. A., Forgacs, G., Pfleger, C. M., Steinberg, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liquid+properties+of+embryonic+tissues%3A+Measurement+of+interfacial+tensions%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+Letters%22%5BJournal%5D)">Liquid properties of embryonic tissues: Measurement of interfacial tensions.</a> Physical Review Letters. 72, 2298-2301 (1994).</li>
<li>Guevorkian, K., Colbert, M. J., Durth, M., Dufour, S., Brochard-Wyart, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aspiration+of+biological+viscoelastic+drops%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev+Lett%22%5BJournal%5D)">Aspiration of biological viscoelastic drops.</a> Phys Rev Lett. 104, 218101-218101 (2010).</li>
</ol>

Mesure de la cohésion globale par TST est relativement simple. Il ya, cependant, les principales étapes qui doivent être maîtrisées afin de générer des données utilisables TST; 1) les agrégats doivent être &quot;saine&quot;. Ceci peut être contrôlé en assurant que la formation d&#39;agrégats commence avec les cellules qui sont à confluence optimale avant de détachement. La taille des agrégats et du temps dans la culture doit également être contrôlé pour minimiser le développement d&#39;un noyau nécrotique au sein de l&#...

<ul><li> l&#39;eau du bain / agitateur (New Brunswick Scientific, Edison, NJ) </li><li> 10 ml ballons à fond rond (Belco, Vineland, NJ) </li></ul>

mesure de la cohésion globale par tensiométrie surface du tissu

Measurement of Aggregate Cohesion by Tissue Surface Tensiometry

Mesure rigoureuse d&#39;énergie de liaison intercellulaire ne peut être faite en utilisant des méthodes fondées sur des principes thermodynamiques dans les systèmes à l&#39;équilibre. Nous avons développé tensiométrie surface du tissu (TST) spécifiquement pour mesurer l&#39;énergie libre de surface d&#39;interaction entre les cellules. Les concepts sous-jacents biophysiques TCT ont été décrits précédemment dans 1,2 détail. La méthode est basée sur l&#39;observation que les cellules mutuellement cohérente, si elle est maintenue en secouant la culture, sera s&#39;assemblent spontanément en clusters. Au fil du temps, ces grappes rondes jusqu&#39;à former des sphères. Ce comportement rafles imite le comportement caractéristique des systèmes liquide. Intercellulaire énergie de liaison est mesurée par la compression des agrégats sphériques entre les plaques parallèles dans un tensiomètre conçu sur mesure tissu de surface. La même équation mathématique utilisé pour mesurer la tension de surface d&#39;une gouttelette liquide est utilisé pour mesurer la tension de surface de la 3D des tissus tels que des agrégats sphériques. L&#39;équivalent cellulaire de la tension de surface liquide est l&#39;énergie de liaison intercellulaire, ou plus généralement cohésivité tissus,. Des études antérieures de notre laboratoire ont montré que la tension de surface du tissu (1) prédit comment deux groupes de cellules embryonnaires va interagir avec un autre 1-5, (2) peut fortement influencer la capacité des tissus à interagir avec des biomatériaux 6, (3) peut être modifié non seulement par la manipulation directe de la cadhérine-7 basée cohésion intercellulaire, mais aussi par la manipulation de molécules d&#39;ECM clés tels que FN 8-11 et 4) est en corrélation avec le potentiel invasif du cancer du poumon 12, fibrosarcome 13, 14 tumeur au cerveau et tumeur de la prostate lignées cellulaires 15. Dans cet article nous allons décrire l&#39;appareil, le détail les étapes nécessaires pour générer des sphéroïdes, de charger les sphéroïdes dans la chambre de tensiomètre, d&#39;initier une compression globale, et pour analyser et valider les mesures de tension superficielle des tissus générés.

Nous décrivons une méthode de mesure de l&#39;énergie de liaison, exprimable que la tension de surface des tissus, entre les cellules dans les tissus 3D-comme agrégats. Les différences de tension de surface de tissu ont été démontrés à corréler avec envahissement des poumons, les muscles et les tumeurs du cerveau, et sont des déterminants fondamentaux de l&#39;établissement de relations spatiales entre les différents types cellulaires.

Mesure de la cohésion globale par tensiométrie surface du tissu

Une mesure rigoureuse de l'énergie de liaison intercellulaire ne peut être effectuée qu'à l'aide de méthodes fondées sur les principes thermodynamiques dans des systèmes à l'équilibre. Nous...

Cette procédure montre comment mesurer la force de la cohésion intracellulaire dans des tissus tridimensionnels, tels que des agrégats. La première étape consiste à générer des agrégats de forme sphérique et à les transférer dans une boîte de Pétri remplie de milieu de culture tissulaire. Ensuite, des agrégats individuels sont aspirés dans une pipette en forme de spaghetti et chargés dans la plaque inférieure de compression de la chambre du tensiomètre.Ensuite, la plaque de compression supérieure est reliée à un fil de nickel-chrome, qui la connecte à la balance électronique et établit un poids de référence zéro appelé F zéro. L'expérience est lancée en relevant la plaque de compression inférieure jusqu'à ce que l'agrégat soit comprimé entre les plaques de compression inférieure et supérieure, et se termine lorsque les agrégats atteignent un équilibre de forme et de force, ou FEQ. Les étapes finales de la procédure consistent à capturer des images, mesurer la géométrie de l'agrégat et la force de résistance, puis à saisir ces mesures dans l'équation de Young-Laplace.En fin de compte, des résultats peuvent être obtenus qui montrent des modifications de la cohésion tissulaire et la m

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JoVE Journal

Bioengineering

Bioingénierie

Test de microtension environnement contrôlé de nanocomposites polymères mécaniquement adaptatifs pour<em&gt; Ex vivo</em&gt; Caractérisation

Une méthode améliorée pour mécaniquement essai ancrage osseux sur les surfaces d'implants candidats est présentée. Cette méthode permet un alignement de la force de perturbation exactement perpendiculaire ou parallèle au plan de la surface de l'implant, et fournit un moyen précis pour diriger les forces de perturbation à une région périphérique à un implant exact.

Une méthode d&#39;essai mécanique améliorée pour évaluer Anchorage os-implant

Les matériaux polymères superhydrophobes bidimensionnels et tridimensionnels sont préparés par électrofilage ou électropulvérisation de polymères biodégradables mélangés à un polymère à énergie de surface inférieure de composition similaire.

Superhydrophobes fabrication de matériaux polymères pour des applications biomédicales

La biomécanique tissulaire est importante pour maintenir la forme et la fonction des cellules et pour déterminer le phénotype. Ce rapport fait la démonstration de protocoles mécaniques non destructifs pour caractériser les propriétés élastiques et viscoélastiques des tissus mous humains, qui peuvent être directement appliqués sur des substrats issus de l’ingénierie tissulaire pour permettre une correspondance étroite des matériaux modifiés avec les tissus natifs.

Caractérisation biomécanique des tissus mous humains à l&#39;aide d&#39;essais indentation et traction

Cet article décrit une méthode de quantification du comportement dynamique de séchage et les propriétés mécaniques de la couche cornée par la mesure à résolution spatiale des déplacements d'échantillons de tissus circulaires adhérant à un substrat en élastomère de séchage dans le plan. Cette technique peut être utilisée pour mesurer la façon dont les différents traitements chimiques modifient séchage et de tissus propriétés mécaniques.

Mesure et modélisation contractile séchage dans Human stratum corneum

Substrats avec raideur dans la gamme kilopascal sont utiles pour étudier la réponse des cellules à physiologiquement pertinente micro-environnement rigidité. À l’aide d’un microscope à fluorescence widefield juste, le module de Young des gels de silicone souple peut être déterminé en utilisant une mise en retrait avec une sphère adaptée.

Mesure de la rigidité des substrats souples en Silicone pour mécanobiologie études utilisant un Microscope à Fluorescence Widefield

Nous présentons un assay de traction de haut débit fabriqué avec le caoutchouc de silicone (PDMS). Ce nouvel exemple est approprié pour étudier les changements physiques dans la contractilité cellulaire au cours de divers processus et maladies biologiques et biomédicaux. Nous démontrons l'utilité de cette méthode en mesurant une augmentation dépendante de TGF-MD de contractilité pendant la transition épithélial-à-mesenchymal.

La microscopie de la force de traction à haut débit à l'aide du SMD révèle les effets dépendants de la dose de la transformation du facteur de croissance sur la transition épithéliale à mesenchymale

Sonder pendant la chirurgie d’arthroscopie est normalement fait pour évaluer l’état du tissu mou, mais cette approche a toujours été subjective et qualitative. Ce rapport décrit un dispositif de sondage qui peut mesurer la résistance du tissu mou quantitativement avec un capteur de force tri-axial pendant l’arthroscopie.

Un dispositif de sondage pour mesurer quantitativement les propriétés mécaniques des tissus mous pendant l’arthroscopie

Présenté ici est un protocole pour générer des tissus conjonctifs modifiés pour une culture parallèle de 48 tissus dans une plaque multi-puits avec des doubles pôles, adapté aux études mécanistes, à la modélisation des maladies et aux applications de dépistage. Le protocole est compatible avec les fibroblastes de différents organes et espèces et est illustré ici avec les fibroblastes cardiaques primaires humains.

Tissu conjonctif humain dérivé de fibroblastes pour les applications de dépistage

TGT surface est une plate-forme innovante pour étudier la diaphonie facteur de croissance-intégrine. La conception flexible de la sonde, la spécificité du ligand d’adhérence et la modulation précise des conditions de stimulation permettent des évaluations quantitatives robustes de l’interaction EGFR-intégrine. Les résultats mettent en évidence l’EGFR en tant que mécanisme de réglage de la mécanique de l’intégrine«mécano-organisateur », influençant l’assemblage de l’adhérence focale et...

Sondes d’attache de jauge de tension pour quantifier la mécanique et l’adhérence de l’intégrine médiée par le facteur de croissance

Nous avons développé un pipeline de mécano-imagerie pour étudier les propriétés structurelles et mécaniques hétérogènes des plaques athérosclérotiques. Ce pipeline permet de corréler l’angle prédominant local et la dispersion de l’orientation des fibres de collagène, le comportement de rupture et les empreintes digitales de déformation du tissu fibreux de la plaque.

Méthode pour étudier la corrélation entre la structure locale du collagène et les propriétés mécaniques du tissu fibreux de la plaque athéroscléreuse

Découvrez comment mesurer la cohésion intracellulaire dans des agrégats tissulaires 3D par tensiométrie de surface. Cette méthode quantifie l'énergie de liaison entre cellules et corrèle la tension superficielle à l'invasivité tumorale.

Mesure de la cohésion globale par tensiométrie surface du tissu

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