Name: גירוי מכני של גזע תאים באמצעות מסננים uniaxial מחזורי (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-07-29T00:00:00.000+00:00
Duration: 25 min 12 s
Description: למדו שיטה לגירוי מכני של תאי גזע באמצעות מתח מחזורי חד-צירי. הפרוטוקול משתמש בביוריאקטור מותאם אישית וברקמות מיקרו-מעוצבות גמישות לחקירת השפעת הכוחות המכניים על התנהגות התאים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

0 יום - עיקור לפני יום של הניסוי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מכניסים חומרים לאמבטיה פלסטיק לחטא באלכוהול 70% למשך 2 שעות: <ul style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צ&#39;יימברס </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מכסים </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מסגרות (כל 3 יח&#39;) </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגים </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גומי אטמים </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מצבטים </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מספרים </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Hex ברגים </li></ul></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממברנות נקי עם Aquet סבון ומים מזוקקים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Sonicate ממברנות באלכוהול 70% למשך 10 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את הקרומים נקי לתוך צלחות פלסטיק מרובע. אם באמצעות ממברנות בדוגמת, להבטיח שהצד בדוגמת היא עם הפנים כלפי מעלה (אלכוהול לרסס על צד אחד של הממברנה ולראות את הנוזל לרוץ במורד חריצים). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השאירו ממברנות מכוסה אלכוהול 70% למשך 2 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבילת כפפות לתוך רדיד אלומיניום עבור מעוקר מחר בבוקר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע 2% (משקל / נפח) פתרון ג&#39;לטין (2g/100mL) במים מזוקקים עבור מעוקר מחר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר עיקור 2 שעה באלכוהול 70%, במקום כל חומרים פולימריים ממברנות (לא autoclavable חומרים) לתוך מכסה המנוע עבור UV לילה: <ul style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צ&#39;יימברס </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מכסים </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מסגרות (כל 3 יח&#39;) </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממברנות </li></ul></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבילת החומרים הנותרים לתוך שקית autoclavable: <ul style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגים </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גומי אטמים </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מצבטים </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מספרים </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Hex ברגים </li></ul></li></ol> יום 1 - האסיפה בתאי למתוח <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החיטוי מלקחיים, מספריים, ברגים hex, ברגים, אטמים, כפפות ג&#39;לטין באמצעות החיטוי קטן 240 מעלות במשך 20 דקות בסך הכל </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר ממברנות מ UV ולטפל עם O 2 פלסמה (צד בדוגמת למעלה) למשך דקה 1 ~. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בשכונה TC, לכסות שטח בדוגמת של ממברנות פלזמה שטופלו ג&#39;לטין. מעיל 30 דקות תחת UV. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשטוף כל קרום עם PBS 2X. לאחר לשטוף את 2, להשאיר כמה PBS על הממברנות כדי לשמור אותם חלקלק, קל להרכבה לתוך התאים. (כדאי גם להשתמש PBS כדי לשמן את אטמי להרכבה קלה יותר). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרכיב ממברנות לתאי (ללבוש כפפות autoclaved בזמן ההרכבה) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את שני החלקים העיקריים של המסגרת בעזרת בורג יחיד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תהפכו את המסגרת מעל המקום קרום על גבי כל כך את הג&#39;לטין מצופה צד כלפי פנים מסגרת (אזור בדוגמת צריך להיות במרכז). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אבטח את הממברנה למסגרת באמצעות אטם בצד אחד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחצו על אטמים ב, תוך שימוש עדין, ואפילו לחץ, כדי לא לקרוע את הקרום. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף מסגרת התאספו T-בר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תהפכו את המסגרת ואת המקום לתוך תא במהופך. הצד האחורי של מסגרת UV קרום במשך 30 דקות </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תהפכו את המסגרת שוב, בורג לתאי (ללא שינוי חדר בקרה, אבל תא למתוח, צריך להשתמש שני ברגים כדי לחבר את הקטע בסוף של המסגרת אל החלק התחתון של החדר, ואת הצורך להסיר את בורג יחיד מחזיק את שני החלקים של המסגרת יחד). חזית צד UV למשך 30 דקות. ודא ממברנות הן להתייבש לחלוטין לפני שממשיכים לשלב הבא, אחרת את הפתרון הסלולרי עלול להחליק במהלך זריעה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זרעים תאים. שטח אזור 1 = צלחת של 3 ממברנות, ולכן השימוש 1 / 3 צלחת ומחוברות לכל הממברנה. השתמש ב 1 מ&quot;ל של פתרון לכל קרום התא. כל 1.5mL יותר יהיה קשה לשמור על פתרון. שים פתרון התא רק על אזור בדוגמת, ולהשתמש קצה פיפטה להפיץ את פתרון סביב. מכסים לתאי ולתת תאים לצרף במשך 30 דקות RT בשכונה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> העבר לתאי אל חממה ולתת תאים לצרף שעה 1 יותר. להיזהר מאוד נע לתאי להימנע לתת פתרון תא להחליק! התאים בתא כי ייהרס אם הפתרון נופל בשלב זה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור אל תא מכסה המנוע ולהוסיף 20 מ&quot;ל התקשורת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקום בתאי באמבטיה, אלכוהול לנקות כי הוא מכוסה ברדיד אלומיניום (ריססו גם עם אלכוהול). העבר לתאי למתוח חממה (10% CO 2). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לתאי Secure למכונת למתוח. בואו תאים נוספים לצרף לילה, ולהתחיל למתוח למחרת. (הערה: כאשר לשים בתאי למכונת למתוח, לזכור לנעול את המכשיר במצב &quot;אפס&quot; לפני הצבת תאים, ואז להדק את הגומייה סביב ההילוכים אל תשכח לבטל את נעילת הילוכים לפני הפעלת המכונה.). </li></ol>

<ol><li>Banes, A. J., Gilbert, J., Taylor, D., Monbureau, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+vacuum-operated+stress-providing+instrument+that+applies+static+or+variable+duration+cyclic+tension+or+compression+to+cells+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cell+Sci%22%5BJournal%5D)">A new vacuum-operated stress-providing instrument that applies static or variable duration cyclic tension or compression to cells in vitro.</a> J Cell Sci. 75, 35-42 (1985).</li>
<li>Park, J. S., Chu, J. S., Cheng, C., Chen, F., Chen, D., Li, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+effects+of+equiaxial+and+uniaxial+strain+on+mesenchymal+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnol.+Bioeng%22%5BJournal%5D)">Differential effects of equiaxial and uniaxial strain on mesenchymal stem cells.</a> Biotechnol. Bioeng. 88, 359-368 (2004).</li>
<li>Kurpinski, K., Chu, J., Hashi, C., Li, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anisotropic+mechanosensing+by+mesenchymal+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Anisotropic mechanosensing by mesenchymal stem cells.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 103, 16095-16100 (2006).</li>
</ol>

הקללות et al. דיווח לראשונה את השימוש במערכת עבור גירוי מכני של תאים במבחנה באמצעות המצע אלסטומרי גמיש כדי לספק כוח מכני לתאי 1. מאז הפעם, וריאציות רבות על העיצוב הזה כבר הגה מנוצל. מספר מערכות למתוח מכני זמינים מסחרית תחת השם &quot;Flexercell&quot; (Flexcell אינטרנשיונל קורפ), ואילו במעבדות שימוש כלשהו שהותקן התקנים. בפרוטוקול זה וידאו שתיארנו ההתקנה והשימוש במכשיר אחד כזה במעבדה שלנו. שהותקן &quot;מכונת למתוח&quot; מתואר בפרוטוקול זה נעשה שי...

הערות על התקשורת: אלה ניסויים למתוח uniaxial נוטים זיהום בשל המורכבות של הגדרת bioreactor. כדי להתמודד עם זה, יש לנו ניסו שילובים שונים של אנטיביוטיקה וחומרים נגד פטריות. Fungizone 1% הנדרשים בדרך כלל, יחד עם שילוב של אנטיביוטיקה. או להשתמש בשילוב עט / דלקת, או להשתמש בשילוב של Kanamycin ו גנטמיצין (אבל אל תנסה באמצעות שילוב / קוקטייל של שלושה או יותר אנטיביוטיקה יחד זה עלול להוביל חיידקים מוטנטים עמידים, עשויים גם להזיק לתאים) .

גירוי מכני של גזע תאים באמצעות מסננים uniaxial מחזורי

Mechanical Stimulation of Stem Cells Using Cyclic Uniaxial Strain

תפקידה של כוחות מכניים בפיתוח ותחזוקה של רקמות ביולוגיות מתועדת היטב, כולל תופעות מוסדר מכנית כמה כגון שיפוץ העצם, היפרטרופיה שרירים, גמישות חלקה תא שריר. עם זאת, הכוחות המעורבים הם בדרך כלל מורכבת מאוד וקשה לפקח ולשלוט in vivo. כדי לחקור טוב יותר את ההשפעות של כוחות מכניים על תאים, פיתחנו שיטה חוץ גופית ליישום זן uniaxial מתיחה מחזורית תאים בתרבית חסיד על ממברנות אלסטיות. שיטה זו משתמשת bioreactor אישית מעוצבת עם מערכת ממונע פקה-הרוטור ליישם את הכוח הרצוי. כאן אנו מציגים פרוטוקול צעד אחר צעד וידאו המדגים כיצד להרכיב את הרכיבים השונים של &quot;תא למתוח&quot; כל אחד, כולל, במקרה זה, קרום סיליקון עם הטופוגרפיה micropatterned כדי לכוון את התאים לכיוון של המתח. אנחנו גם לתאר נהלים לחיטוי לתאי, זריעת תאים על הממברנה, ונועלת את החדר לתוך bioreactor, ואת התאמת פרמטרים מכניים (כלומר, גודל וקצב זן). ההליכים המפורטים בפרוטוקול המסוים הזה הם ספציפיים עבור זריעת אדם בתאי גזע mesenchymal על ממברנות סיליקון עם 10 ערוצי רחב מיקרומטר בכיוון מקביל לכיוון של מתח. עם זאת, שיטות וחומרים המוצג במערכת זו הינם גמישים מספיק כדי להכיל מספר וריאציות על נושא זה: שיעור זן, גודל, משך, סוג התא, הטופוגרפיה קרום, ציפוי קרום, וכו &#39;יכולים להיות מותאם ליישום הרצוי או התוצאה. זוהי שיטה חזקים בודק את ההשפעה של מתח מתיחה uniaxial להחיל תאים במבחנה.

הוא הבין נרחב כי כוחות מכניים בגוף יכול להשפיע על התמיינות תאים ושגשוגם. כאן אנו מציגים פרוטוקול וידאו הממחיש את השימוש bioreactor שהותקן עבור אספקת המתח uniaxial מתיחה מחזורית לתאי גזע בתרבית על מצעים גמישים micropatterned.

תפקידם של כוחות מכניים בפיתוח ובשמירה של רקמות ביולוגיות מתועד היטב, כולל מספר [תהליכים/מנגנונים] המווסתים באופן מכני...

שלום, אני Song Li. אני פרופסור חבר במחלקה להנדסה ביו-רפואית ב-uc, Berkeley. ואני Kyle Kapinsky. אני דוקטורנט, גם כן בהנדסה ביו-רפואית ב-uc, Berkeley.היום נציג פרוטוקול לעגישה מכנית של תאי גזע באמצעות מאמץ חד-צירי מחזורי. המחקר במעבדה שלנו מתמקד בהנדסת תאים ורקמות, ובמיוחד במערכת קרדיו-וסקולרית. אנו מתעניינים בביולוגיה המכנית של תאי גזע מכיוון שקיימים מספר יישומים פוטנציאליים.ראשית, אנו מעוניינים להבין את ההשפעה של גורמים מכניים על התפתחות, למשל, התפתחות עוברית. שנית, אנו מעוניינים לשלוט בהבחנה של תאי גזע in vitro או בתוך bioreactor. ושלישית, אנו מעוניינים להבין כיצד תאי גזע מגיבים לגורמים מכניים קרדיווסקולריים in vivo, למשל, לאחר השתלה.כדי לחקור את כל הדברים הללו, יש לנו ביו-ראקטור בעיצוב מותאם אישית שבו אנו יכולים לזרוע תאים על ממברנות אלסטיות ולאחר מכן למתוח את הממברנות הללו באופן אקסיאלי למשך פרק זמן מוגדר, במתיחה (strain) מוגדרת ובקצב מתיחה מוגדר. כעת נדריך אתכם בכל התהליכים שעליכם לבצע כדי להקים את הפרוטוקול הזה. בעזרת סבון מעבדה, כל חומר ניקוי יעשה את העבודה, מרחו סבון על שני צדי הממברנה ושפשפו אותה היטב כדי להסיר כל שאריות לכלוך שנמצאות על הממברנה; אתם מנסים לנקות כל דבר שעלול להפריע לתאים.ואני פשוט עושה זאת ידנית. לאחר מכן, ברגע שאני מרגיש ששני הצדדים נוקו היטב, אני שוטף זא

mechanical-stimulation-of-stem-cells-using-cyclic-uniaxial-strain

Research

JoVE Journal

Biology

ביולוגיה

ביוסינתזה של מטריקס סחוסים ידי כונדרוציטים יכולה להיות מושפעת על ידי יישום של גירויים מכאניים. שיטה זו מתארת ​​את הטכניקה של החלת זני דחיסה דינמיים לכונדרוציטים גלומים במבני 3D וההערכה של Induced שינויים בחילוף חומרי chondrocyte.

גירוי מכאני של הידרוג Chondrocyte-agarose

כתב יד זה מציג טכניקה כדי להחיל או לשחרר כוחות על תאים או רקמות חסיד באמצעות מתיחה חד כיווני.

מתיחת תאי micropatterned בממברנה PDMS

אנו מציגים במאמר זה פלטפורמה חדשני מתיחה שיכול לשמש כדי לחקור את תגובות תא בודדות לעיוות מכאנית biaxial איזוטרופי מורכב ולכמת את התכונות מכאניות של רקמות ביולוגיות.

פלטפורמה חדשני מתיחה עבור יישומים בתאים והרקמות mechanobiology

פרוטוקול הדמיה חדשני פותח באמצעות מפעיל מכני מונע מנוע מותאם אישית כדי לאפשר מדידה של תגובות בזמן אמת למתח מכני בתאים חיים. רלוונטית למכניוביולוגיה, המערכת יכולה ליישם זנים של עד 20% תוך שהיא מאפשרת הדמיה כמעט בזמן אמת עם מיקרוסקופ כוח קונפוקלי או אטומי.

הדמיה של תא חי במהלך מכאני למתוח

מאמר זה מציג גישה פשוטה כדי מתן לא רציפה זנים סטטי מעבר צבע על הידרוג קונצנטריים עמוסי התא לווסת תא היישור עבור הנדסת רקמות.

מעבר צבע למתח שבב עבור מגרה בהתנהגויות הסלולר של הידרוג עמוסי תא

כאן אנו מציגים פרוטוקול על הדרכת אוכלוסיה התא באמצעות גירויים חשמליים ומכניים הדמיית פיזיולוגיה של הלב. גירוי מכאני חשמלי זה משפר את הפוטנציאל cardiomyogenic של תאים שטופלו, אסטרטגיה מבטיח טיפול בתאי נוספת, מידול המחלה, והתרופות הקרנה.

גירויים חשמליים ומכניים בו זמנית כדי לשפר את פוטנציאל Cardiomyogenic של תאים

תלת-מימדי גירוי מכני מכאני מערכת ביוריאקטור הוא ביווריקטור אידיאלי עבור הבחנה מסוימת של הבידול בתאי גזע הנגזר גיד והיווצרות גיד ניאו.

החלת גירוי מכני תלת מימדי ביוריאקטור מערכת לגרום לבידול Tenogenic של תאי גזע הנגזר גיד

מאמר זה מתאר הליך לייצור iTenocytes על ידי יצירת תאי סטרומה מזנכימליים שמקורם ב-iPSC עם ביטוי יתר משולב של סקלרקסיס באמצעות וקטור לנטי-ויראלי ומתיחה חד-צירית באמצעות ביוריאקטור דו-ממדי.

יצירת iTenocytes פלוריפוטנטיים מושרים שמקורם בתאי גזע באמצעות ביטוי יתר משולב של סקלרקסיס ומתח חד צירי דו-ממדי

כאן אנו מציגים מכשיר חדשני שמיישם גלי עיוות איזוטרופיים וחד-ציריים על תאים, תוך תמיכה בתרבות על תת-קרקעיות עם קשיחות מכווננת ומטריצות חלבון מותאמת אישית. פלטפורמה פשוטה וחסכונית זו מאפשרת לחוקרים לחקור כיצד רמזים מכניים מווסתים את תפקוד התאים הן במחקרים בסיסיים והן בהקשרים רלוונטיים למחלות.

פלטפורמה חדשנית למתיחות והדמיה תאית חובנית

זה פרוטוקול הפרטים גזירת להשתלה בתאי גזע hematopoietic מתאי גזע עובריים של עכבר (ESC) הזרקת הבאים שלהם לעכברים הנמען מוקרן קטלנית. בקצרה, הם ESC להבדיל גופים embryoid, אשר נגועים אז עם HoxB4 retroviral ושיתוף תרבותי עם OP9 תאים סטרומה וציטוקינים hematopoietic.

גזירת בתאי גזע hematopoietic מ Murine בתאי גזע עובריים

למדו שיטה לגירוי מכני של תאי גזע באמצעות מתח מחזורי חד-צירי. הפרוטוקול משתמש בביוריאקטור מותאם אישית וברקמות מיקרו-מעוצבות גמישות לחקירת השפעת הכוחות המכניים על התנהגות התאים.

גירוי מכני של גזע תאים באמצעות מסננים uniaxial מחזורי

גלה סרטונים נוספים