Name: על שבב phenotyping דלקתיות האנדותל (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-07-21T18:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 43 s
Description: חקור את מצב הדלקתיות של תאי אנדותל באמצעות טכניקת lab-on-a-chip עם מיקרופלואידיקה. המחקר בוחן כיצד מאמצי גזירה משפיעים על הידבקות תאים מונוציטיים לשכבות אנדותל מופעלות על ידי ציטוקינים.

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

עבודה זו נתמכה על ידי NIH / NHLBI מענק R01 HL082689 לסקוט א סיימון אנתוני ג Passerini.

1. התא התרבות הכנת התשתית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותכים 3 אינץ&#39; מצעים מעגליות של 100 x 20 מאכל רקמת התרבות מ&quot;מ (BD פלקון) באמצעות מחרטה. לעקר מצעים ידי והשקיעה אתנול 70%. מקום בצלחת פטרי ומעיל עם קולגן 4 מ&quot;ל סוג אני (100 מיקרוגרם / מ&quot;ל) עבור שעות 1 בטמפרטורת החדר, ולאחר מכן לשטוף עם 4 x 1 מ&quot;ל PBS. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להשעות אדם לתאי אנדותל אבי העורקים (HAEC, מעבר 4-6) בשעה 6.5x10 5 תאים למ&quot;ל וזרעי על ידי יישום 1 מ&quot;ל ישירות המצע. מקום 37 מעלות צלזיוס, 5% CO 2 באינקובטור ולאפשר התאים להיצמד למצע עבור שעה 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף 9 מ&quot;ל של צמיחה האנדותל בינוני-2 (EGM-2) להשלים את הפתרון לאנטיביוטיקה antimycotic 1x אל התאים. לשנות את התקשורת כל 2 ימים עד שהתאים מגיעים 90% confluency. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשמור על THP-1 התאים במדיום 1640 RPMI השלימו עם 10% FBS ו 1x לאנטיביוטיקה antimycotic פתרון. המעבר התאים כאשר הם מגיעים צפיפות 10 6 תאים למ&quot;ל. </li></ol> 2. שירינג תא פרוטוקול תאים מותנים ב מכשיר סלולרי מותאם אישית חרוט ו-צלחת הגז (CSD). פרטים התקנים והמפרטים עיצוב מתועדים טבלה 1, איור 4. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן CSD. לעקר הדיור קאמרית עם אתנול ולשטוף עם PBS סטרילית. מחממים את הדיור ל 37 מעלות צלזיוס ורמת להבטיח חרוט ניצב monolayer התא. להרכיב את המצע עם תאים מן החלק התחתון של הדיור ולהגדיר חרוט לגובה הרצוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש ליבוביץ-15 (L-15) בינוני השלימו עם BulletKit האנדותל כמדיום הגז כדי לשמור על pH תקין בהעדר CO 2. כדי לעורר דלקת, נמק להוסיף הגידול גורם-α (TNF-α, 0.5 נ&quot;ג / מ&quot;ל) עד ​​בינוני הגז ולהזריק 6 מ&quot;ל במכשיר באמצעות מזרק מחובר ליציאת מפרצון, נזהר שלא להכניס אווירבועות החדר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תאים גזירה על מתח קבוע בעוצמה גבוהה גזירה (HSS, דיין 15 / ס&quot;מ 2) או מאמץ גזירה oscillatory (OSS, 0 5 ± דיין / 2 ס&quot;מ, 1 הרץ) עבור 4 שעות. אס הרצויה מושגת על ידי החלפה של קונוס מעל תאים, הנשלטת דווקא עם מנוע מיקרו דורך כפי שתואר קודם 6 אס הקיר על פני השטח (τ W) הוא מקורב על ידי.: <img src="/files/ftp_upload/4169/4169eq1.jpg" alt="משוואה 1" /> שם μ הוא צמיגות של המדיום, ω היא המהירות הזוויתית של החרוט, ו - α היא זווית קונוס (0.5 מעלות). יישור קונוס עם מצע מותאם בתוך 0.05 ° פילוס דרך הדיוק ואת גובה הפער נקבע על 20 ± 10 מיקרומטר באמצעות מד עומק למזער וריאציה ההיקפי ו רדיאלי ב τ W. המכשיר קיבל תוקף על מנת להבטיח זרימה למינרית מאפיינים. הסרה גאמות מהמכשיר ולהתכונן ניתוח של הידבקות מונוציטים. </li></ol> 3. ייצור של PDMS Microfluidic הקאמרית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להשיג עובש אב המספר הרצוי ערוץ microfluidic וגובה ערוץ בהתאם ליישום. מאפייני העיצוב המסוים של פרוטוקול זה מפורטים בטבלה 1. שיטה ליצירת אלה כבר מתועד היטב בספרות. 1 בקצרה, רשת של תעלות נועד באמצעות תוכנות CAD (Autodesk Inventor) והודפס ב 5000 dpi על שקיפות. Photoresist שלילית (SU8) הוא הסתובב על גבי פרוסות סיליקון בעובי של 100 מיקרומטר. שקיפות המאוחסן ונחשפו לאור UV. ללא polymerized photoresist מוסר על מנת ליצור את המאסטר העתק חיובי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להפוך את תמהיל PDMS פתרון בסיס סיליקון עם סיליקון ריפוי סוכן 10:01 לפי משקל בסירה לשקול ומערבבים עם pipet סרולוגית 5 מ&quot;ל. להיזהר לא לגרד את הקירותשל הספינה שוקלים להימנע מהוספת פתיתי פלסטיק לפתרון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את פרוסות שני צלחת פטרי 100x15mm ויוצקים את הפתרון PDMS לתוך צלחת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לכסות את התבשיל ומניחים אותו לתוך מיכל ריק במשך 15 דקות כדי להסיר בועות. אחרי 15 דקות לקחת את צלחת פטרי החוצה להסיר בועות עודף ידי בעדינות נושבת באוויר מעל פני השטח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים צלחת פטרי בתנור במשך שעה 1 ב 70 ° C. הסר את הצלחת לגזור לתאי microfluidic באמצעות סכין חדה. </li></ol> 4. הרכבה של התקן על מיקרוסקופ <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את מקור האור אל מיקרוסקופ הפוכה ולהגדיר תנור ל 37 ° C. צרף צינורות כדי מזרק 10 מ&quot;ל וממלאים מים מזוקקים כך יש בועות לא. הנח את המזרק משאבת מזרק ספיקת סט לגרום אס הקיר של דיין 1/2 ס&quot;מ. הלחץ גזירה הקיר (τ W) שנוצר לאורך קו האמצע של הערוץ הוא מקורב באמצעות תקןהמשוואה עבור חדר מקבילות צלחת זרימה: <img src="/files/ftp_upload/4169/4169eq2.jpg" alt="משוואה 2" /> שם μ הוא צמיגות של המדיום, ש הוא שיעור זרימת נפח, h הוא גובה הערוץ, ו-W הוא רוחב הערוץ. הערה: מאז הערוצים הם בעלי רוחב סופי בפועל τ W תשתנה בהתאם W תלוי ערוץ יחס הממדים, ומדידות הם נמנעו על 25% הקרוב הקירות הצדדיים. 1,7 </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים PDMS קאמרית במים ולהשתמש micropipette 100μl להוציא אוויר מן הערוצים בודדים. צרף מתאם ואקום לחדר לוודא כי השסתום מבוטלת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים צלחת פטרי עם monolayer HAEC על המטרה. מניחים את החדר PDMS על צלחת פטרי ובזהירות תניח אותו על monolayer HAEC תוך הבטחת כי לא ליצור בועות אוויר בין ההתקן לבין monolayer. סובבו את שסתום כך ואקום על וחדר מחובר כהלכה. </li&gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותכים 19 מחטים מד להקהות כזה שיש רק 5 מ&quot;מ של השמאל מתכת. מלאו את מיכל פלסטיק עם חיץ והכניסו הכניסה לחדר PDMS. חזור על הפעולה עבור מספר מתאים של ערוצי לשמש. צרף צינורות מ משאבות המזרק יוצא PDMS הערוץ. </li></ol> 5. הדבקה Assay מונוציטים תחת מאמץ גזירה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להשעות THP-1 תאים ב 2x10 6 תאים למ&quot;ל ב HBSS + Ca 2 + / 2 + Mg HSA + 0.1%. הפעל THP-1 תאים על ידי דוגרים עם מקדם-1 נגזרות סטרומה (SDF-1, 50 מיקרוגרם / מ&quot;ל) במשך 15 דקות בטמפרטורת החדר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את משאבת מזרק להקים זרם, ולאחר מכן להוסיף 50 μl של השעיה תא למאגר ללא החדרת בועות אוויר. לאחר זרימה מפותחת במלואה, להתחיל רכישת נתונים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לרוץ 5 דק &#39;בקצב זרימה מתאימה, הוספת המאגר למאגר אם הפתרון מקבל נמוך. ממשיכים לזרום אל תוך המאגר הערוצים כדי לשטוף את כל התאים מאוגד בנחל זרימה. </li></ol> 6. רכישת נתונים וניתוח <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לרכישת התמונה sequences דיגיטליים לאחר 3 מסגרות לשניה 2 דקות לאחר זרימה מפותחת לאורך ציר האורך של הערוץ ב -3 מקומות הערוץ, נזהר שלא להקליט מיד לאחר הכניסה או היציאה לפני יציאות או 25% בצד הקרוב קירות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ספור את מספר התאים שנעצרו בכל תחום על ידי זיהוי שלב המראה בהיר שלהם במישור מרחק זהה monolayer. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תא מעצר המשרד מוגדר על ידי התנועה &lt;½ קוטר של תא 10. נתונים ממוצעים על פני 3 שדות אקראיים / ערוץ ולכמת באמצעות תוכנת ImageJ. </li></ol> 7. נציג תוצאות למרות האנדותל בכלי הדם נחשפת אחיד אגוניסטים התורמים דלקת מערכתית, טרשת עורקים היא מחלה מיקוד המפתחת מעדיפים באתרים של הפרעה בזרימת בעורקים, לסבך את ההטרוגניות המרחבית בתפקוד האנדותל. 8 </sup&gt; מתווכים דלקתיים במחזור כגון TNF-α גבוהות בסרום האדם תחת לחץ מטבוליות לתאם עם תפקוד אנדותל לקוי. 9, 10 TNF-α גורם לתגובה היטב מאופיין של הנציבות האירופית, הכוללת את ויסות של מולקולות הידבקות התא (CAMS למשל: VCAM-1, ICAM-1, E-selectin) ו כמוקינים כי מונוציטים לגייס מהמחזור, סימן ההיכר של הנגע טרשת עורקים מוקדמת 11 ופרמטרים המודינמיים הוא הרגולטור חשוב של הפנוטיפ דלקתית האנדותל 12 מתח גבוה גזירה גודל (HSS.. למשל 15 dynes / cm 2) או מאמץ גזירה pulsatile (PSS, למשל 15 ± 5 dynes / 2 ס&quot;מ) קשורה לאתרים של התנגדות טרשת עורקים בעורקים למטה המסדירים TNF-α-Induced תגובות. לעומת זאת, בסדר גודל נמוך גזירה מתח (LSS, למשל 2 dynes / cm 2) או oscillatory גזירה (OSS, למשל 0 5 ± dynes / 2 ס&quot;מ), האופייניים לאתרים רגישים in vivo, להחמיר cytokine-Induced דלקת. 13, 14 microfluidic שלנו התקנים PDMS לספק פלטפורמה לביצוע מחקרים מכניסטית לבחון את ההשערות הקשורות סופרפוזיציה של מתח חילוף החומרים עם גורמים הידרודינמית בוויסות של תפקוד האנדותל והפתולוגיה. השירות צדדיות של הגישה באה לידי ביטוי באופן נרחב דרך את התוצאות הבאות מייצגות. <img src="/files/ftp_upload/4169/4169fig1.jpg" alt="איור 1" /> באיור 1. מאמץ גזירה דיפרנציאלי מודולציה THP-1 הידבקות התא TNF-אלפא monolayers אנדותל מודלק. נתונים אלה נרכשו באמצעות פרוטוקול מפורט לעיל ותיעד בווידיאו. Monolayers HAEC נחשפו בעת ובעונה אחת מינון נמוך של ציטוקינים דלקתיים TNF-α (0.5 ng / ml, EC ~ 50 עבור VCAM-1 את ויסות) ואו HSS (15 dynes / cm 2) או OSS (0 ± 5 dynes / 2 ס&quot;מ, 1 הרץ) ב CSD מותאם אישית עבור שעות 4 כמו descriהמיטה בפרוטוקול מפורט. THP-1 תא המעצר היה לכמת תחת זרימת גזירה בתא זרימת PDMS. קו זה תא המחקה את הפנוטיפ של מונוציטים אדם נבחר שחזור שלו וקלות השימוש. HSS נחלש את התגובה הדלקתית לעומת OSS, וכתוצאה מכך ירד מעצר-1 THP התא. הנתונים נותחו על ידי הסטודנטים של מבחן t ו מיוצגים ממוצע ± SEM של 3 ניסויים בלתי תלויים. עיבוד באישור DeVerse et al. 5 את הנתונים הבאים ממחישים את צדדיות של הגישה שלנו באמצעות דוגמאות מן העבודה לאור שלנו. יציאות מן הפרוטוקול הנ&quot;ל מסומנים לפי העניין. <img src="/files/ftp_upload/4169/4169fig2.jpg" alt="איור 2" /> איור 2. אפנון של ביטוי ציטוקינים הנגרמת-1 VCAM וגיוס מונוציטים ב שיפוע מאמץ גזירה. א) monolayers HAEC היו מגורה עם TNF-α (0.3 ng / ml) עבור 4 שעות תחת פלוw ב VMMC תוכנן בהתבסס על התיאוריה Hele, שו זרימה. 15 ירידה ליניארית בעוצמת SS לאורך קו האמצע של ערוץ הושגה על ידי עיצוב הצדדיים של החדר יעלה בקנה אחד עם מייעלת הזרימה 2 קיפאון ממדית ועיצוב בסוף הערוץ להתאים את ISO-פוטנציאליים הקווים. הלחץ גזירה הקיר (τ W) שנוצר לאורך קו האמצע של ערוץ זה במרחק צירית מהכניסה (x) נתון על ידי: <img src="/files/ftp_upload/4169/4169eq3.jpg" alt="המשוואה 3" /> שם μ הוא צמיגות של המדיום, ש הוא שיעור זרימת נפח, h הוא גובה התעלה, w 1 היא הכניסה את רוחב הערוץ, ו-L הוא אורך הערוץ הכולל. Q נבחרה כדי ליצור שיפוע בסדר גודל SS מ 16 dynes / 2 ס&quot;מ על כניסת עד 0 בנקודת קיפאון &quot;&quot; הפרוקסימלי רק כדי outleלא. B)-C) VCAM-1 הביטוי נמדד באתרו על ידי מיקרוסקופ immunofluorescence באמצעות נוגדנים מצומדות על נקודות קוונטיות והציג כמו עוצמת הקרינה אחוז החציוני (MFI) לחוק הפיקוח סטטי unstimulated. אס לא לווסת את רמת הבסיס של VCAM-1, שהוא נמוך HAEC unstimulated (משולשים אפורים). עם זאת, VCAM-1 ביטוי מוגבר יחסית TNF-α על הבהירויות LSS, לשיא ב ~ 2 dynes / 2 ס&quot;מ ולחזור הבסיס TNF-α או מתחת בכל הבהירויות גזירה&gt; dynes 5/2 ס&quot;מ (ריבועים שחורים). ד) מונוציטים (10 6 / מ&quot;ל) היו perfused ב 2 dynes / 2 ס&quot;מ על 5 דקות בכל ערוצי הזרימה במקביל על monolayers preconditioned כמו). גיוס מונוציטים כדי האנדותל בקורלציה כמותית על גודל נתון מאמץ גזירה עם הביטוי VCAM-1. יש לציין, את היכולת לחקור VCAM-1 ביטוי וגיוס מונוציטים עם רזולוציה מרחבית קנס monolayeמחקר גילה שינויים משמעותיים על פני טווח צר גודל אס כי לא יהיה מוערך על ידי יישום רק כמה ערכים בדידים של גזירה בניסויים נפרדים. הנתונים נותחו על ידי ANOVA צעדים חזר והפרשי שהוערכו על ידי ניומן-Keuls posttest, * p &lt;0.05 מ TNF-α בתנאים סטטיים. הנתונים הם ממוצע ± SEM מ 3-6 ניסויים בלתי תלויים. עיבוד באישור Tsou et al. 2 <img src="/files/ftp_upload/4169/4169fig3.jpg" alt="איור 3" /> איור 3. הטריגליצרידים עתירי ליפופרוטאין (TGRL) לווסת ציטוקינים-Induced דלקת ביחס בסרום התורמות רמות טריגליצרידים ו VCAM-1 הביטוי. Monolayers HAEC היו מגורה עם TNF-α (0.3 ng / ml) עבור 4 שעות בו זמנית עם TGRL (10 מ&quot;ג / ד&quot;ל ApoB) מבודד בבני אדם לאחר הארוחה שומן גבוהה בתרבות סטטי.) VCAM-1 הביטוי נמדד בנפרד על ידי cytometry לזרום EC מושעהו הידבקות מונוציטים לכמת באמצעות VMMC כמתואר בפרוטוקול מפורט. הנתונים מוצגים כשינוי% מ TNF-α. מעצרו מונוציטים משתנה ביחס ישר ביטוי האנדותל VCAM-1, אשר הגדילו באופן ישיר מרמת טריגליצרידים בדם התורם. ב &#39;) מעצרו של מונוציטים משנה של הפרו דלקתיים תורמים בוטל בנוכחות נוגדנים VCAM 1-חוסם. משמעות נקבע על ידי זיווג הסטודנטים של מבחן t, כלומר ± SEM מ 3-5 ניסויים בלתי תלויים. עיבוד באישור וואנג et al. 4

<ol><li>Schaff, U. Y., Xing, M. M., Lin, K. K., Pan, N., Jeon, N. L., Simon, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vascular+mimetics+based+on+microfluidics+for+imaging+the+leukocyte--endothelial+inflammatory+response%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Vascular mimetics based on microfluidics for imaging the leukocyte--endothelial inflammatory response.</a> Lab Chip. 7, 448-456 (2007).</li>
<li>Tsou, J. K., Gower, R. M., Ting, H. J., Schaff, U. Y., Insana, M. F., Passerini, A. G., Simon, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatial+regulation+of+inflammation+by+human+aortic+endothelial+cells+in+a+linear+gradient+of+shear+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Microcirculation%22%5BJournal%5D)">Spatial regulation of inflammation by human aortic endothelial cells in a linear gradient of shear stress.</a> Microcirculation. 15, 311-323 (2008).</li>
<li>Ting, H. J., Stice, J. P., Schaff, U. Y., Hui, D. Y., Rutledge, J. C., Knowlton, A. A., Passerini, A. G., Simon, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Triglyceride-rich+lipoproteins+prime+aortic+endothelium+for+an+enhanced+inflammatory+response+to+tumor+necrosis+factor-alpha%5BTitle%5D)+AND+%22Circ.+Res%22%5BJournal%5D)">Triglyceride-rich lipoproteins prime aortic endothelium for an enhanced inflammatory response to tumor necrosis factor-alpha.</a> Circ. Res. 100, 381-390 (2007).</li>
<li>Wang, Y. I., Schulze, J., Raymond, N., Tomita, T., Tam, K., Simon, S. I., Passerini, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endothelial+inflammation+correlates+with+subject+triglycerides+and+waist+size+after+a+high-fat+meal%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Physiol.+Heart+Circ.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Endothelial inflammation correlates with subject triglycerides and waist size after a high-fat meal.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 300, H784-H791 (2011).</li>
<li>Deverse, J. S., Bailey, K. A., Jackson, K. N., Passerini, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shear+stress+modulates+rage-mediated+inflammation+in+a+model+of+diabetes-induced+metabolic+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Physiol.+Heart+Circ.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Shear stress modulates rage-mediated inflammation in a model of diabetes-induced metabolic stress.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. , (2012).</li>
<li>Dai, G., Kaazempur-Mofrad, M. R., Natarajan, S., Zhang, Y., Vaughn, S., Blackman, B. R., Kamm, R. D., Garcia-Cardena, G., Gimbrone, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distinct+endothelial+phenotypes+evoked+by+arterial+waveforms+derived+from+atherosclerosis-susceptible+and+-resistant+regions+of+human+vasculature%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">Distinct endothelial phenotypes evoked by arterial waveforms derived from atherosclerosis-susceptible and -resistant regions of human vasculature.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 101, 14871-14876 (2004).</li>
<li>Young, E. W., Wheeler, A. R., Simmons, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Matrix-dependent+adhesion+of+vascular+and+valvular+endothelial+cells+in+microfluidic+channels%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Matrix-dependent adhesion of vascular and valvular endothelial cells in microfluidic channels.</a> Lab Chip. 7, 1759-1766 (2007).</li>
<li>Davies, P. F., Civelek, M., Fang, Y., Guerraty, M. A., Passerini, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endothelial+heterogeneity+associated+with+regional+athero-susceptibility+and+adaptation+to+disturbed+blood+flow+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Semin+Thromb+Hemost%22%5BJournal%5D)">Endothelial heterogeneity associated with regional athero-susceptibility and adaptation to disturbed blood flow in vivo.</a> Semin Thromb Hemost. 36, 265-275 (2008).</li>
<li>Burdge, G. C., Calder, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasma+cytokine+response+during+the+postprandial+period%3A+A+potential+causal+process+in+vascular+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Br.+J.+Nutr%22%5BJournal%5D)">Plasma cytokine response during the postprandial period: A potential causal process in vascular disease.</a> Br. J. Nutr. 93, 3-9 (2005).</li>
<li>Hotamisligil, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inflammation+and+metabolic+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Inflammation and metabolic disorders.</a> Nature. 444, 860-867 (2006).</li>
<li>Libby, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inflammation+in+atherosclerosis%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Inflammation in atherosclerosis.</a> Nature. 420, 868-874 (2002).</li>
<li>Nigro, P., Abe, J., Berk, B. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Flow+shear+stress+and+atherosclerosis%3A+A+matter+of+site+specificity%5BTitle%5D)+AND+%22Antioxid+Redox+Signal%22%5BJournal%5D)">Flow shear stress and atherosclerosis: A matter of site specificity.</a> Antioxid Redox Signal. 15, 1405-1414 (2011).</li>
<li>Chiu, J. J., Lee, P. L., Chen, C. N., Lee, C. I., Chang, S. F., Chen, L. J., Lien, S. C., Ko, Y. C., Usami, S., Chien, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shear+stress+increases+icam-1+and+decreases+vcam-1+and+e-selectin+expressions+induced+by+tumor+necrosis+factor-%5Balpha%5D+in+endothelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Arterioscler.+Thromb.+Vasc.+Biol%22%5BJournal%5D)">Shear stress increases icam-1 and decreases vcam-1 and e-selectin expressions induced by tumor necrosis factor-[alpha] in endothelial cells.</a> Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 24, 73-79 (2004).</li>
<li>Li, Y. S., Haga, J. H., Chien, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+basis+of+the+effects+of+shear+stress+on+vascular+endothelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomech%22%5BJournal%5D)">Molecular basis of the effects of shear stress on vascular endothelial cells.</a> J. Biomech. 38, 1949-1971 (2005).</li>
<li>Usami, S., Chen, H. H., Zhao, Y., Chien, S., Skalak, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+and+construction+of+a+linear+shear+stress+flow+chamber%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Biomed.+Eng%22%5BJournal%5D)">Design and construction of a linear shear stress flow chamber.</a> Ann. Biomed. Eng. 21, 77-83 (1993).</li>
<li>Helmke, B. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+control+of+cytoskeletal+mechanics+by+hemodynamic+forces%5BTitle%5D)+AND+%22Physiology+%28Bethesda%29%22%5BJournal%5D)">Molecular control of cytoskeletal mechanics by hemodynamic forces.</a> Physiology (Bethesda). 20, 43-53 (2005).</li>
<li>Gower, R. M., Wu, H., Foster, G. A., Devaraj, S., Jialal, I., Ballantyne, C. M., Knowlton, A. A., Simon, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cd11c%2Fcd18+expression+is+upregulated+on+blood+monocytes+during+hypertriglyceridemia+and+enhances+adhesion+to+vascular+cell+adhesion+molecule-1%5BTitle%5D)+AND+%22Arterioscler.+Thromb.+Vasc.+Biol%22%5BJournal%5D)">Cd11c/cd18 expression is upregulated on blood monocytes during hypertriglyceridemia and enhances adhesion to vascular cell adhesion molecule-1.</a> Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 31, 160-166 (2011).</li>
<li>Wu, H., Gower, R. M., Wang, H., Perrard, X. Y., Ma, R., Bullard, D. C., Burns, A. R., Paul, A., Smith, C. W., Simon, S. I., Ballantyne, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+role+of+cd11c%2B+monocytes+in+atherogenesis+associated+with+hypercholesterolemia%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Functional role of cd11c+ monocytes in atherogenesis associated with hypercholesterolemia.</a> Circulation. 119, 2708-2717 (2009).</li>
<li>Bussolari, S. R., Dewey, C. F., Gimbrone, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Apparatus+for+subjecting+living+cells+to+fluid+shear+stress%5BTitle%5D)+AND+%22The+Review+of+scientific+instruments%22%5BJournal%5D)">Apparatus for subjecting living cells to fluid shear stress.</a> The Review of scientific instruments. 53, 1851-1854 (1982).</li>
</ol>

אין ניגוד עניינים הצהיר.

אנו מתארים את השימוש במכשירים microfluidic PDMS להערכה על שבב של הפנוטיפ דלקתי האנדותל באמצעות הדמיה בזמן אמת הביטוי CAM ו הידבקות מונוציטים. היתרון העיקרי של הגישה שלנו טמון ביכולת לכמת את התוצאות הקשורות בתפקוד האנדותל בתאים שנחשפו מתווכים דלקתיים כגון ציטוקינים שומנים תזונתיים בתנאים מוגדרים הידרודינמית ומשקפות מאמץ גזירה בכלי atherogenic. VMMC להקל על השימוש כמויות קטנות של חומרים כימיים או חומרים שעשויים להיות בהיצע מוגבל ויש להם את היתרונות נוסף של להיות זול, להתאמה אישית מק...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> פריט </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגי </td></tr><tr><td> 100 x 20 מ&quot;מ צלחות פטרי </td><td> BD פלקון </td><td> 353003 </td></tr><tr><td> 95% אתנול </td><td> EMD כימיקלים </td><td> EX0290-1 </td></tr><tr><td> DPBS </td><td> Cellgro </td><td> 21-031-CV </td></tr><tr><td> הקלד לי זנב עכברוש קולגן נגזר </td><td> Gibco </td><td> A10483-01 </td></tr><tr><td> אדם לתאי אנדותל העורקים </td><td> Genlantis </td><td> PH30405A </td></tr><tr><td> אנטיביוטיקה Antimycotic פתרון </td><td> Invitrogen </td><td> 15240-062 </td></tr><tr><td> אנדותל BulletKit </td><td> Lonza </td><td> CC-4176 </td></tr><tr><td> הבסיס אנדותל Media-2 </td><td> Lonza </td><td> CC-3156 </td></tr><tr><td> 10 מ&quot;ל מזרקים </td><td> BD פלקון </td><td> 309604 </td></tr><tr><td> פוליאוריתן צינורות </td><td> Tygon </td><td> ABW0001 </td></tr><tr><td> ליבוביץ, 15 מדיה </td><td> Gibco </td><td> 11415-069 </td></tr><tr><td> Sylgard 184 אלסטומר סיליקון בסיס </td><td> Dow Corning </td><td> 184 </td></tr><tr><td> Sylgard 184 אלסטומר סיליקון אשפרה הסוכן </td><td> Dow Corning </td><td> 184 </td></tr><tr><td> SU8 photoresist ופלה מאסטר </td><td> UC Davis פאן מעבדה </td><td> N / A </td></tr><tr><td> Eclipse TE200 מיקרוסקופ הפוך </td><td> ניקון </td><td> Eclipse TE200 </td></tr><tr><td> מזרק משאבה </td><td> הרווארד Apparatus </td><td> PHD2000 </td></tr><tr><td> 19 המזרק מחט מד </td><td> קנדל </td><td> 8881 </td></tr><tr><td> THP-1 תא Monocytic קו </td><td> ATCC </td><td> TIB-202 </td></tr><tr><td> HBSS (הנקס שנאגרו תמיסת מלח) עם Ca 2 + / Mg 2 + </td><td&gt; Gibco </td><td> 14025-092 </td></tr><tr><td> הגידול גורם נמק אלפא (TNF-α) </td><td> מחקר ופיתוח מערכות </td><td> 210-TA-010 </td></tr><tr><td> פקטור נגזר סטרומה - 1 (SDF-1) </td><td> מחקר ופיתוח מערכות </td><td> 350-NS-010 </td></tr><tr><td> RPMI 1640 </td><td> Cellgro </td><td> 10-040-CV </td></tr><tr><td> האדם אלבומין בסרום (HSA) </td><td> ZLB בהרינג </td><td> NDC 0053-7680-32 </td></tr></tbody></table> טבלה 2. חומרים כימיים ספציפיים וציוד.

על שבב phenotyping דלקתיות האנדותל

On-Chip Endothelial Inflammatory Phenotyping

Atherogenesis הוא potentiated על ידי הפרעות מטבוליות שתורמים למדינה מוגברת של דלקת מערכתית וכתוצאה מכך תפקוד האנדותל. עם זאת, שינויים תפקודיים מוקדמים האנדותל מסמנים כי רמת הסיכון של הפרט לא מוערכים ישירות קלינית לעזור האסטרטגיה מדריך טיפולי. יתר על כן, ויסות דלקת ידי ופרמטרים המודינמיים מקומיים תורם ההפצה הלא אקראית המרחבי של טרשת עורקים, אך המנגנונים קשה להתוות in vivo. אנו מתארים גישה מבוססת מעבדה על שבב כדי ההפרעות כמותית assay חילוף החומרים של אירועים דלקת בתאי אנדותל אנושיים (EC) ומונוציטים בתנאים תזרים מדויקות. שיטות סטנדרטיות של ליתוגרפיה רך משמשים microfabricate כלי הדם לתאי microfluidic כוזב (VMMC), אשר קשורים ישירות בתרבית monolayers EC. 1 מכשירים אלה יש את היתרון של שימוש בכמויות קטנות של חומרים כימיים תוךמתן במה הדמיה ישירות את האירועים דלקת קרום בבית של EC נחשף לשדה מוגדר היטב גזירה. יש לנו מיושם בהצלחה את המכשירים האלו לחקור ציטוקינים-2, שומנים בדם 3, 4 ו - 5 RAGE-Induced דלקת האנושי אבי העורקים EC (HAEC). כאן אנו מתעדים את השימוש VMMC לתא assay מתגלגל monocytic (THP-1) ומעצר על monolayers HAEC כי הם מותנים על פי מאפיינים גזירה דיפרנציאלי והופעל על ידי ציטוקינים דלקתיים TNF-α. מחקרים כגון אלה מספקים תובנה מכניסטית לתוך atherosusceptibility תחת גורמי סיכון מטבוליים.

חדרי זרימת microfluidic חרוט על ידי photolithography מפוברק מ PDMS מוחלים לחקור התוצאות התפקודיות הקשורות בתפקוד EC ודלקת. בניסוי מייצג, את היכולת של מאמץ גזירה ההפרש לווסת הידבקות התא monocytic כדי הפעלת ציטוקינים EC monolayers באה לידי ביטוי.

האתרוגנזה מועצמת על ידי הפרעות מטבוליות התורמות למצב של דלקת מערכתית מוגברת, המובילה ל... אנדותליאלי

מטרת סרטון זה היא להדגים טכניקת מעבדה על שבב (lab on a chip) לאפיון המצב הדלקתי של תאי אנדותל. ראשית, תאי אנדותל מאורטה אנושיים גודלים עד להשגת התלכדות (confluence) על מצע לתרבית רקמות, ולאחר מכן מוכנסים למכשיר גזירה מסוג לוחית Conan. התאים מטופלים בציטוקין פרו-דלקתי, TNF alpha, ובמקביל נחשפים לתנאי מאמץ גזירה דיפרנציאליים במשך ארבע שעות באמצעות בקרה מדויקת של סיבוב החרוט מעל המצע; מאמץ הגזירה מווסת תגובה דלקתית מאופיינת היטב לציטוקין.זה כולל ויסות חיובי של מולקולות הדבקה כגון VCA one ו-ICAM one. המצע מועבר לבמה של מיקרוסקופ, שם התקן מיקרופלואידי מסוג A-P-D-M-S נחתם בוואקום ישירות אל השכבה החד-שכבתית (monolayer) ליצירת תעלות זרימה. תאי THP one מונוציטיים מופעלים מוזרמים מעל ה-hs שהוכנו מראש, שם הם נקשרים באופן הפרופורציונלי לרמת הביטוי של מולקולות הדבקה תאיות.המצב הדלקתי של האנדותל נקבע על ידי כימות המספר הכולל של תאי THP-1 שנעצרו באופן יציב. היי, שמי הוא שי דייברס, ואני גרג פוסטר. ואני קית' ביילי.אנו נמצאים במעבדותיהם של הפרופסורים פסטור וסימון במחלקה להנדסה ביו-רפואית באוניברסיטת קליפורניה ב-Davis. היום נתאר את השימוש בגישה המבוססת על מעבדה על שבב (lab on a chip) כדי לבחון באופן כמותי תפקוד לקוי של האנדותל ודלקת. כלים אלו מספקים פלטפורמה המאפשרת לנו לבצע מחקרים הנוגעים להסמיכות של עקה מטבולית עם גורמים הידרודינמיים, ולבקרת הפנוטיפ הדלקתי של האנדותל והנטייה לאתרוסקלרוזיס.אנו מכנים את המכשירים שלנו תאי מיקרופלואידיקה המדמים כלי דם, או vmmc. מכשירים אלו מאפשרים לנו לכמת תוצאות דלקתיות בתאי אנדותל ובמונוציטים תחת תנאים המדמים את אלו בכלי דם אתרוגניים. ה-VMMC מקל על השימוש בכמויות קטנות של ריאגנטים או חומרים שעשויים להיות במלאי מוגבל.ניתן לבנות אותם במגוון פריסות וגיאומטריות הניתנות להתאמה אישית, מה שהופך אותם למתאימים מאוד למגוון רחב של יישומים. היום נדגים ניסוי מייצג באמצעות גישת המעבדה על שבב שלנו. שכבות מונו-שכבה של תאי אנדותל אנושיים ייחשפו להפעלה על ידי ציטוקינים תחת מאמצי גזירה מוגדרים היטב.אנו נדגים את השימוש ב-VMC לכימות גיוס תאי מונוציטים אנושיים לשכבה החד-שכבתית בזמן אמת כמדד תפקודי להפעלה אנדותליאלית; באמצעות מחרטה, מכינים מצעים מעגליים בקוטר של שלושה אינץ' מתוך צלחות לתרבית רקמות של 100 מילימטר. המצעים בגודל שלושה אינץ' נשטפים במים מזוקקים, ולאחר מכן עוברים סטריליזציה על ידי השריה ב-70% ethanol. המצעים הסטריליים מונחים בצלחות פטרי של 100 מילימטר ומושארים לייבוש.לאחר מכן מדגירים אותם עם קולגן מסוג 1 בריכוז של 100 µg/mL למשך שעה אחת בטמפרטורת החדר ושוטפים עם PBS. תאי אנדותל מאורטה אנושיים (HA) מושעים בריכוז של 650,000 תאים למילליליטר. מניחים טיפות של 1 מילליליטר מתלי התאים על מצע מיובש מצופה בקולגן ומרחיבים אותן לתלייה אחידה.מその後, המצעים המיושבים מועברים לאינקובטור בטמפרטורה של 37°C ו-5% CO2 כדי לאפשר להם להיצמד לפני השטח של המצע. לאחר שעה, מוסיפים 9 mL של מצע גידול EGM-2, והתאים נשארים לגדול לשכבות מונושכבה (Monolayers). כאשר מגיעים לצפיפות של כ-90% (confluency), המונושכבות מוכנות לשימוש בניסויי גזירה (shear experiments) עוקבים. תאי מיקרופלואידיקה המדמים כלי דם נבנים על ידי יציקת תבנית PDMS על גבי תבנית מאסטר הכוללת את גאומטריית התעלה הרצויה.בסיס סיליקון נשפך לתוך סירת יציקה מפלסטיק, ולאחריו חומר המקשה של הסיליקון ביחס של 10 ל-1 לפי משקל. לאחר מכן מערבבים היטב את ג'ל ה-PDMS, תוך הקפדה לא לגרד את דפנות סירת היציקה, כדי למנוע הכנסת שבבי פלסטיק לתערובת. תבניות מאסטר של פוטורזיסט מנוקות עם hexane ומוכנות ליציקת ה-VMMC.לאחר מכן שופכים את תערובת ה-PDMS על גבי תבנית המאסטר, ומכניסים אותה לתא ואקום. בתוך התא, האוויר מוסר מתערובת ה-PDMS ועולה לפני השטח לאחר 15 דקות.מוציאים את התבנית מהתא ומנשבים אוויר בעדינות על פני השטח של ה-PDMS כדי לסלק בועות אוויר שנותרו בתבנית. לאחר מכן מכסים את התבנית ומניחים אותה בתנור בטמפרטורה של 37 מעלות למשך שעה, כדי לאפשר ל-PDMS להתקשח. מוציאים את ג'ל ה-PDMS שהתקשח מהתנור ומבצעים חתכים מעגליים מסביב לתא באמצעות סקלפל קטן.חשוב לבצע זאת בהדרגה כדי למנוע מגע עם חומר הפוטורזיסט, שכן דבר זה יפגע בתבנית המאסטר. חלץ את תא המיקרופלואידיקה מנקבי הכניסה והיציאה של התבנית עבור כל תעלה באמצעות מחט Luer Lock בכיול 19 gauge. בנוסף, נקב חורים עבור צינורות הוואקום הרחוקים מהתעלות.ההכנה ל-VMMC כעת הושלמה. טפטפו באמצעות פיפט את הציטוקין הפרו-דלקתי TNF alpha לתוך ששה מיליליטר של מצע L 15 כדי להגיע לריכוז סופי של 0.5 nanograms per milliliter. מצע L 15 משמש כאן כנוזל הגזירה בשל יכולת בקרת ה-pH שלו בהיעדר 5%CO2.לאחר מכן שואבים את המצע למזרק סטרילי של 10 milliliter, המשמש לטעינת מכשיר הגזירה. את השכבה החד-שכבתית (monolayer) הצפופה מעבירים למכשיר גזירת התאים, שעומד כעת סטרילי לאחר חיטוי באתנול, מפולס, וגובה המרווח של הקונוס נקבע. את התשתית מוציאים מבתרי הדש ומניחים על בלוק המדידה מזכוכית, ממקמים במרכז ומכניסים בזהירות לתחתית תא המארח, כך שהקונוס נמצא ישירות מעל התאים.המצע מקובע על ידי הידוק אחיד של ברגי פלדת אל-חלד מסביב לבלוק המדידה. לאחר מכן, מדיה הגזירה נטענת לתוך התא, תוך הקפדה שלא להחדיר בועות אוויר. בשלב הבא, נעזרים במחשב כדי להזין את תוכנית מאמץ הגזירה הרצויה, והמנוע המיקרו-ספרטי מופעל.כאן אנו משתמשים בגזירה תנודתיות של 0 פלוס או מינוס 5 dines per centimeter squared. לאחר ארבע שעות, תוכנית הגזירה מופסקת. גוש המדידה מוסר והמצע מוחזר בזהירות אל כלי הפטרי.התאים מוכנים כעת לבדיקת היצמדות מונוציטים. מיד לאחר הגזירה, השכבות החד-שכבתיות של HA מועברות לתחנת המיקרוסקופ להרכבת ה-VMMC. ה-VMMC מחובר לצינור הוואקום וטבול במי DI כדי להסיר בועות אוויר כלשהן שנלכדו בתוך התעלות.כאשר שסתום הוואקום כבוי בתחילה, לוחצים בזהירות את התא על גבי השכבה החד-שכבתית (monolayer) ומפעילים את שסתום הוואקום. בשלב זה קריטי לוודא שלא נלכדו בועות אוויר בתוך התעלות של התא. כעת, מפליטים 80 µL של HBSS עם סידן ומגנזיום לתוך מאגר שנוצר על ידי חיתוך הקצה של מחט Luer Lock בכילייב 19; הנוזל נדחף החוצה מהקצה על ידי לחיצה חזקה על חלקו העליון של המאגר, אשר מוחדר לאחר מכן לפתח הכניסה של ה-VMMC.את כל המכלול מניחים עלבמת המיקרוסקופ ומפעילים את מצלמת המיקרוסקופ ואת מסך הווידאו. מזרק זכוכית של 10 milliliter מותקן על משאבת המזרקים. לאחר מכן, מחברים את צינורית המזרק לפתח היציאה של ה-VMMC.קצב הזרימה נקבע כדי להשרות מאמץ גזירה של one dine לסנטימטר רבוע בתוך התעלה, ולאחר מכן מופעל במצב מילוי חוזר כך שהמזרק שואב נוזל מהמאגר דרך התעלה. תאי ה-P one שעברו גרייה באמצעות SDF one מושעים בריכוז של 2 מיליון תאים למיליליטר. תוך שתי דקות מהפעלת הזרימה, מוסיפים למאגר 50 µL של תליה תאית.שוב, יש להקפיד לא להחדיר בועות אוויר בעת הגעה לזרימה מלאה. הווידאו מוקלט בקצב של שלושה פריימים לשנייה והנתונים נספרים באמצעות תוכנת Image J. תאי THP-1 נחשבים לדבקים (Adherent) אם הם נעים מרחק שאינו עולה על חצי מקוטר התא בתוך 10 שניות.כאן אנו מציגים נתונים המתארים היצמדות של תאי THP-1 לשכבות מונו-שכבה של תאי אנדותל (ha) שעברו גרייה באמצעות TNF alpha והותנו תחת מאמץ גזירה קבוע גבוה של 15 dyn/cm² או תחת מאמץ גזירה תנודתי של 0 ± 5 dyn/cm². שכבות מונו-שכבה של תאי ha שהותנו במאמץ גזירה תנודתי הראו גיוס תאי THP-1 הגבוה פי שלושה בהשוואה לשכבות מונו-שכבה שנחשפו למאמץ גזירה גבוה. כיום, אנו מדגימים את השימוש בטכניקות in vitro הניתנות להתאמה אישית, אשר ניתן לשלב כדי לספק תובנות חשובות לגבי אירועים דלקתיים מוקדמים העומדים בבסיס טרשת העורקים. באופן ספציפי, אנו מכמתים תוצאים הקשורים לתפקוד לקוי של האנדותל ולתאים שנחשפו לגירויים דלקתיים תחת תנאים הידרודינמיים מוגדרים היטב.השימוש ב-VMM CS מאפשר לנו לבחון מנגנוים ספציפיים העומדים בבסיס אינטראקציות של היצמדות בין תאי אנדותל ללוקוציטים. למכשירים אלו יש יתרון נוסף בהיותם גמישים וזולים, והם מקלים על השימוש בחומרים שייתכן שהאספקתם מוגבלת, כגון רכיבים המופקים מסרום של נבדקים בני אדם. המחקרים שלנו שבהם נעשה שימוש במכשירים אלו כללו בדיקות של דלקת בתאי אנדותל המושרה על ידי ציטוקינים, ליפידים ו-rage.פיתחנו גם בדיקות על שבב הבוחנות מנגנוני היצמדות בסוגים שונים של לוקוציטים וכן בדם מלא. בסופו של דבר, אנו צופים כי טכנולוגיה זו תוביל לגישות ex vivo להערכת הסיכון של הפרט למחלות קרדיווסקולריות המתווכות על ידי דלקת.

on-chip-endothelial-inflammatory-phenotyping

Research

JoVE Journal

Bioengineering

הנדסה ביולוגית

בסרטון זה, אנו מדגימים הדמיה בזמן אמת של אינטראקציות תאי דם-אנדותל בוורידים המזנטריאליים של מודל עכבר המוזרק תוך צפקית עם lipopolysaccharide.

מיקרוסקופ תוך חיוני לניתוח אינטראקציות תאי דם-אנדותל במודל עכבר דלקתי

אנדותל כלי הדם שולט בחוזקה ליקוציט גיוס. ליקוציט לקוי extravasation תורם למחלות דלקתיות. לכן, בחיפוש אחר הרומן יסודות ההפעלה אנדותל תקינה יש צורך לעצב משופרת טיפולים עבור הפרעות דלקתיות. כאן, אנו מתארים מתודולוגיה מקיפה לאפיון הרומן הרגולטורים אנדותל היכולות לשנות ליקוציט סחר בעת דלקת.

הקרנת מבחני לאפיין הרגולטורים אנדותל הרומן מעורבים בתגובה דלקתית

פרוטוקול שלב אחר שלב זה מספק תיאור מפורט של הגדרת הניסוי, ניתוח נתונים להערכה של תגובות דלקתיות ב hiPSC-ECs וניתוח של אדהזיה ליקוציט תחת זרימה פיזיולוגיים.

Microfluidic Assay עבור הערכה של ליקוציט הדבקה על נגזר אנושיים לתאי גזע Pluripotent המושרה בתאי אנדותל (hiPSC-ECs)

פיתוח של אירועים משמעותיים וכלי דם לוואי, אשר השפעה פרוגנוזה לב וכלי דם לאחר הניתוח אנגיוקולרי, מושפעים במידה של נזק כלילית ותיקון כלי דם. השימוש בסמנים מסיסים בעלי כלילית תאית ומסיס, מגיב לנזק ולתיקון כלי דם, שימושיים לניבוי התפתחות של MACEs ופרוגנוזה.

תאים כליליים ובסמנים מסיסים בפרוגנוזה לב וכלי דם לאחר אנגיופלסטיקה כלילית

בפרוטוקול זה, בדיקת מיקרופלואידים ביומימטיים, שיכולה לשכפל סביבה מיקרו-וסקולרית רלוונטית מבחינה פיזיולוגית ולשכפל את כל מפל ההידבקות/הגירה של לויקוציטים, מועסקת כדי לחקור אינטראקציות של תאי לויקוציטים-אנדותל במחלות דלקתיות.

מערכת מיקרופיזיולוגית לחקר אינטראקציה תאי לויקוציטים-אנדותל במהלך דלקת

אורגנואידים במעיים שמקורם בביופסיה וטכנולוגיות של איברים על שבבים משולבים בפלטפורמה מיקרופיזיולוגית כדי לשחזר את פונקציונליות המעי הספציפית לאזור.

שילוב של אורגנואידים אנושיים וטכנולוגיית איברים על שבב כדי ליצור מודל של פונקציונליות ספציפית לאזורי מעיים

Isotachophoresis (ITP) היא הפרדה electrokinetic חזקים בטכניקה preconcentration עם יישומים החל איתור הרעלן הכנת המדגם. אנו בודקים את עקרונות פיסיקליים של ITP ו המתודולוגיה של יישום טכניקה זו שני יישומים דוגמה ספציפית: הפרדה וזיהוי של מולקולות קטנות וטיהור של חומצות גרעין מ lysate תרבית תאים.

על שבב Isotachophoresis להפרדה של יוני וטיהור של חומצות גרעין

Lensfree טומוגרפיה אופטית היא טכניקה תלת מימדי מיקרוסקופיה המציע רזולוציה מרחבית של &lt;1 מיקרומטר × &lt;1 מיקרומטר × &lt;3 מיקרומטר ב X, Y ו-Z ממדים, בהתאמה, מעל נפח הדמיה גדול של 15-100...

Lensfree על שבב טומוגרפית מיקרוסקופית העסקת רב זווית תאורה פיקסל סופר רזולוציה

המאפיינים המכאניים של glycocalyx אנדותל נמדדו על ידי כניסה באמצעות כדורים בגודל מיקרון על cantilevers AFM. תאי אנדותל בתרבית בתא מותאם אישית תחת תנאי זרימה פיסיולוגיים לגרום ביטוי glycocalyx. נתונים נותחו באמצעות מודל סרט דק כדי לקבוע את העובי ומודולוס glycocalyx.

כימות תכונות המכאניות של Glycocalyx האנדותל עם מיקרוסקופי כוח אטומי

פרוטוקול זה מסוקר Cell-מצע חשמלי עכבת חישה, שיטה להקליט ולנתח את ספקטרום העכבה של תאי חסיד לכימות של התקשרות סלולרי, התפשטות, תנועתיות, ותגובות תאיות לגירויים תרופתיים ורעילים. זיהוי של חדירות האנדותל והערכה של קשרים בין תאים ותא מצע מודגשים.

חשמל Cell-מצע עכבת חישה לכימות של האנדותל למניעת הפצת נשק, תפקוד מחסום, ותנועתיות

חקור את מצב הדלקתיות של תאי אנדותל באמצעות טכניקת lab-on-a-chip עם מיקרופלואידיקה. המחקר בוחן כיצד מאמצי גזירה משפיעים על הידבקות תאים מונוציטיים לשכבות אנדותל מופעלות על ידי ציטוקינים.

על שבב phenotyping דלקתיות האנדותל

גלה סרטונים נוספים