מצגת זו מדגימה שיטה לפיה אלקטרופורציה של תאים דבקים ומתורבתים משמשת לחקר תקשורת בין-תאית, צומתית, בעוד התאים גדלים על שקופית המצופה בתחמוצת אינדיום-בדיל מוליכה ושקופה.
מאמר שיטה
מצגת זו מדגימה שיטה לפיה אלקטרופורציה של תאים דבקים ומתורבתים משמשת לחקר תקשורת בין-תאית, צומתית, בעוד התאים גדלים על שקופית המצופה בתחמוצת אינדיום-בדיל מוליכה ושקופה.
בטכניקה זו, תאים מתורבתים על מגלשת זכוכית המצופה בחלקה בתחמוצת אינדיום-בדיל (ITO), חומר שקוף ומוליך חשמלית. ניתן להחדיר מגוון מולקולות, כגון פפטידים או אוליגונוקלאוטידים ל-100% מהתאים באופן לא טראומטי. כאן, אנו מתארים כיצד ניתן להשתמש בו כדי לחקור תקשורת צומת בין-תאית עם פערים. צהוב לוציפר חודר לתאים כאשר פולס חשמלי, המופעל על המשטח המוליך עליו הם גדלים, גורם להיווצרות נקבוביות דרך קרום התא. זוהי אלקטרופורציה. תאים הגדלים על משטח הזכוכית הלא-מוליך הסמוך לאזור האלקטרופורטי אינם קולטים את צהוב לוציפר על ידי אלקטרופורציה, אך כן רוכשים את הצבע הפלואורסצנטי כאשר הוא מועבר אליהם דרך צמתים מרווחים המקשרים אותם לתאים האלקטרופוטיים. ניתן לראות את תוצאות העברת הצבע מתא לתא באופן מיקרוסקופי תחת תאורה פלואורסצנטית. טכניקה זו מאפשרת כימות מדויק של תקשורת צומת פערים. בנוסף, הוא יכול לשמש להחדרת פפטידים או מולקולות אחרות שאינן קבועות, והעברת פפטידים אלקטרופוטיים קטנים דרך צמתים מרווחים כדי לעכב את האות בתאים הסמוכים והלא אלקטרופוטיים היא הדגמה רבת עוצמה של עיכוב אותות.
היישום של זרם חשמלי לתא גורם להיווצרות של נקבוביות על קרום התא, על ידי electroporation תהליך המכונה. הנקבוביות לאפשר המעבר של מגוון רחב של מולקולות nonpermeant דרך הממברנה. השדה החשמלי ניתן לשלוט במדויק, כך שנקבובי שנוצרו הם קטנים מאוד וreclose במהירות, עם הפרעה מינימאלית לפיסיולוגיה התאית. מעניין, ניתן לגדל תאים חסיד בשקופית זכוכית מצופה בתחמוצת מוליך ושקופה אינדיום פח (איטו) וelectroporated באתר, שעל פני השטח שבו הם גדלים, ללא ניתוק להיות electroporated בהשעיה. תאים יכולים לגדול היטב על פני השטח זה, וכפי שהם מחוברים והאריכו, התצפית מיקרוסקופית מפורטת אפשרית. שימוש בטכניקה זו, יכולה להיות הציגו מולקולות nonpermeant קטנות באופן מיידי ולמהות 100% מהתאים, מה שהופך את הטכניקה זו מתאימה במיוחד למחקרים על ההפעלה של components של מסלול בעקבות הגירוי ליגנד של קולט (שנסקר ב1).
Electroporation כבר בשימוש בעיקר עבור כניסתה של DNA (electrotransfection המכונה גם). עם זאת, electroporation באתר יכול להיות בעל ערך עבור כניסתה של מגוון רחב של מולקולות, כגון פפטידים 2-4, oligonucleotides, כגון RNA antisense, oligonucleotides פעמיים תקועים דמה DNA לעכב גורם שעתוק מחייב, או siRNA 3,5, 6 נוקלאוטידים, רדיואקטיבי 7-10, חלבוני 11 12 או בעד סמים 13. בעקבות electroporation, ניתן lysed תאים עבור ניתוחים ביוכימיים או קבוע ומוכתם עם נוגדנים.
ציפוי איטו המוליך הוא דק מאוד, 800-1,000Å, כך שצמיחת תאים אינה מופרעת על ידי ההבדל בגובה של שני משטחים, כתאים לגדול מעבר לקצה של ציפוי המוליך. זו מציעה את היתרון שאינו electropניתן לגדל תאים נאמו לצד אלה electroporated, שישמשו כבקרה. אותה הגישה יכולה לשמש לבחינת הפער junctional, תקשורת בין תאית (GJIC), כפי שמתוארת בווידאו.
צמתים פער הם ערוצים המחברים את הפנים של תאים סמוכים 14. פער junctional, תקשורת בין תאית משחקת תפקיד חשוב בהיווצרות גידולים וגרור, ואילו אונקוגנים כגון Src לדכא GJIC 15,16. כדי לבחון GJIC צבע ניאון כגון צהוב לוציפר (LY) הוא הציג לעתים קרובות לתוך תאים בתרבית באמצעות microinjection או לגרד טעינה 17 ודיפוזיה של הצבע לתוך תאים שכנים הוא ציינה מיקרוסקופי תחת תאורת פלואורסצנטי. טכניקות אלו אולם תמיד לגרום נזק לתאים. עכשיו אנו מתארים טכניקה שבה תאים גדלים בשקופית זכוכית שמצופית בחלקו עם איטו 18. דופק חשמלי היה מוחל בנוכחות LY (או צבעים אחרים) caבאמצעות החדירה שלה לתאי גידול בחלק המוליך של השקופית, ואילו הגירת צבע לתאים הסמוכים, שאינו electroporated נצפתה מיקרוסקופית באמצעות תאורת פלואורסצנטי. כדי להימנע מתאים רגישים מטרידים שעשויות נוטים להתנתק מmonolayer, הרכבה תוכננה שלא דורשת אלקטרודה שממוקמת על גבי התאים ליישם את 19 הזרם החשמלי. גישה זו מציעה את היכולת לכמת GJIC במספר גדול של תאים, ללא כל הפרעה לגילוי לחילוף חומרים תאיים, כפי שצוינה על ידי בהעדר השפעה על אורכו של שלב G1 בעקבות גירוי סרום 12, להגדיל ברמות של FOS חלבון protooncogene (Raptis, לא פורסם) או שני קינאז הקשורים ללחץ סלולארי, חזיר p38 או JNK / SAPK קינאז 1. גישה זו התאפשרה הבדיקה של הקשר בין רמות ביטוי אונקוגן, השינוי וGJ18 IC, כמו גם את ההשפעה של Src וSTAT3 על GJIC במגוון רחב של סוגי תאים, כולל תאים טריים תרבותיים מדגימות גידול ריאות 20-23. בנוסף, באתרו electroporation עם ההתקנה תוארה שאין בו אלקטרודה עליונה כבר מועסק בהצלחה להפגנה של סגירת צומת פער על בידול adipocytic, למרות שקובץ מצורף סלולארי למצע מצטמצם בשלב ש19,24.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1 ציפוי התאים בלשכות Electroporation
.2 Electroporation נוהל
Electroporation לבדיקת GJIC יכולה להתנהל מחוץ למינרית זרימת מכסה המנוע,מאז זה לוקח רק כמה דקות. אם פעמים דגירה ארוכות יותר נדרשות לניסוי ספציפי, אז זה יכול להיות שנערך כולו בעלעלי זרימת מכסה המנוע. בכל המקרים, התאים שבו התאים גדלים חייבים להיות סטרילי.
.3 מיקרוסקופי בדיקה
.4 Quantitation של תקשורת בין תאית
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
איור 2 מראה תאי כבד החולדה T51B אפיתל 22, electroporated עם LY וצילמו מתחת לקרינה (פנל וארוחת בוקר), או שלב בניגוד תאורה (C), הבאים קיבעון וכביסה. בפנל, בקצה אזור electroporated מסומן באדום. השיפוע של הקרינה בצד הימין של הקו האדום מציין העברה דרך צמתים פער. באיור 3 א ו 3 ב, לכמת את תקשורת junctional הפער מוצג: התאים בקצה אזור electroporated זוהו וסומנו בכוכב, ואילו תאים שבהם הצבע העביר היו מסומנים בנקודה. היחס מציג את ה...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
שלבים קריטיים בפרוטוקול
חומר Electroporated
טוהר של החומר המיועד לelectroporated הוא מאוד חשוב. אם התאים מאוד שטוחים, ריכוזים אז גבוהים יותר של צבע המעקב חייבים להיות בשימוש (עד 20 מ"ג / מ"ל לLY) ובמקרים כאלה, טוהר חשוב עוד יותר מאשר בתאים עם צורה כדורית יותר 1. חוץ LY מגוון גדול של צבעים אחרים או מולקולות nonpermeant להיות מועסק, כגון סדרה של צבעי Alexa להשתמש כמו בדיקו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחבר המקביל הוא הממציא בפטנט המוחזק על ידי אוניברסיטת קווינס, שקיבלה רישיון ל-Cell Projects Inc. לחברה או לאוניברסיטה לא הייתה כל השפעה על תוכן העיתון.
אנו מודים ללואל קוקרן על סיוע מומחה בצילום וידאו. הסיוע הכספי של המכונים הקנדיים לחקר הבריאות (CIHR), הקרן הקנדית לסרטן השד (CBCF, סניף אונטריו), מועצת המחקר למדעי הטבע וההנדסה של קנדה (NSERC), הברית הקנדית לחקר סרטן השד, מרכזי המצוינות של אונטריו, הפעולה לסרטן השד בקינגסטון וקרן העיזבון של קלייר נלסון באמצעות מענקים ל-LR זוכה להכרת תודה. SG זכתה במלגת סטודנטים של NSERC. MG נתמכה על ידי מלגת פוסט-דוקטורט מהתוכנית לסרטן השד של צבא ארה"ב, משרד המחקר והחדשנות של מחוז אונטריו וועדת המחקר המייעצת של אוניברסיטת קווינס.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| DMEM | Cellgro http://www.cellgro.com/ | 50-013-PB | |
| DMEM ללא סידן | היקלון (תרמו מדעי: http://www.thermoscientific.com) | SH30319-01 | |
| סרום עגל תורם | PAA: http://www.paa.com/ | Cat.# B15-008 | |
| סרום בקר עוברי | PAA: http://www.paa.com/ | Cat.# A15-751 | |
| מכשירי אלקטרופורציה | Cell Projects Ltd בריטניה: http://www.cellprojects.com/ | ACE-100 | |
| Chambers | Cell Projects Ltd בריטניה | ACE-04-CC | 4-בארות |
| Chambers | Cell Projects Ltd בריטניה | ACE-08-CC | 8-בארות |
| לוציפר פרויקטי תאים צהובים | בע"מ בריטניה | ACE-25-LY | טוהר גבוה |
| CelTak | BD Biosciences | 354240 | דבק תאים ורקמות |
| פיברונקטין | סיגמא אולדריץ' | F1141 | |
| קולגן | BD Biosciences | 354236 | |
| פולי-ליזין | סיגמא אולדריץ' | P8920 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה