Name: Shock Wave אפליקציות לסלולריים תרבויות (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-04-08T18:30:00.000+00:00
Duration: 5 min 39 s
Description: למדו שיטה לטיפול בתאים בגל הלם בתנאי מעבדה תוך שכפול תנאים פיזיולוגיים ומזעור הפרעות פיזיות. השיטה מאפשרת ניתוח PCR בזמן אמת ומערכי ציטוקינים לחקר השפעות רגנרטיביות.

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

המחברים מודים ריינר Schultheiss וולפגנג Schaden להשראה שלהם עבור דגם זה. אנו מודים גם Dorfmüller הנוצרי עבורו את כל המאמצים אדירים הזמן כדי לתמוך במחקר שלנו. תודה רבות לרוברט Göschl והנס Hohenegger למימוש טכני מדוקדק של הרעיונות שלנו!

אישור אתי לאחר קבלת כתב הסכמה מדעת של חולים, חבלי טבור התקבלו מניתוח קיסרי במחלקה לגינקולוגיה לבידוד של תאים אנושיים טבור אנדותל הווריד (HUVECs). הרשאה ניתנה מוועדת האתיקה של האוניברסיטה הרפואית אינסברוק (מס &#39;UN4435). 1. הכן את אמבט IVSWT המים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן 3.5 L של מים ברז במכל מתאים. מים צריך להיות מחוממים ל37 מעלות צלזיוס (ראה פרוטוקול 6). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למלא את המים לתוך אמבט המים עד למפלס המים הוא כ 3 ס&quot;מ מתחת לקצה. אכפת לי לכסות את הקרום במים לחלוטין. זה ידרוש כ 3.5 L. מוכן </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את חיישן הטמפרטורה לאספקת החשמל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שים את החיישן למדידה נועדה על הקיר האחורי של אמבט המים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר חימום לאספקת חשמל של חיישן הטמפרטורה. אל תעשה את זה בלימים באמבט כדוד הייתי להמס את הפלסטיק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חכה עד שהמים מגיעים לטמפרטורה יציבה של 37 ° C. מערבבים את המים באופן קבוע עם איזה מקל כדי להבטיח טמפרטורה קבועה לאורך כל אמבט המים. </li></ol> 2. הכן את התאים וצלוחיות תרבות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תאי זרע על פני הלילה בצפיפות רצויה בתרבות צלוחיות T25 או תרבות התאים בצלוחיות ישירות עד שהם הגיעו לנקודת המפגש הרצויה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפני הניסוי, ליישר את צלוחיות בצורה אנכית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למלא את צלוחיות התרבות עם התרבות בינונית עד ממש מתחת לצווארם. אל תמלאו יותר מדי בינוני לתוך צלוחיות כבינוניות בקשר לצוואר או כובע הסגירה היית מקבל מזוהמת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הברג את צלוחיות עם כובעים מוצקים ללא מסננים על מנת למנוע זיהום ממים. אכפת שהמים באמבטיה והאמבטיה עצמה הן לא סטרילי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותם את כובעים עם Parafilm לפני הכניסה לתוך אמבט המים. </li> &lt;li&gt; תקן תרבות צלוחיות חתומות בדוכן שסופק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס בקבוק קבוע לתוך אמבט המים. תשמור על עצמך שאמצע בקבוק תרבית תאים הוא באותו הגובה כמרכז של הקרום של המוליך גל ההלם. בתור בצד של האמבטיה מנחה אותך. </li></ol> 3. הגדרת טיפול פרמטרים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדרת מרחק בין מקור גל ההלם ומדגם. זהה את הפרמטרים טיפול מושלמים על ידי ביצוע ניסוי פיילוט ממצא פרמטר כמתואר באיור 6. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר את הפרמטרים הנכונים לטיפול (צפיפות שטף אנרגיה, תדירות) על מכשיר גל הלם. שוב, עיין באיור 6. </li></ol> 4. Shock Wave יישום <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שים כמויות שפע של ג&#39;ל שידור אולטרסאונד זמין מסחרי במוליך גל ההלם, כמו גם על הממברנה של אמבט המים. הדבר נעשה כדי להבטיח צימוד. אין בועות אוויר או אוויר צריכה להיות בין המוליך והקרום כמוזה יהיה לקלוט גלי הלם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר המוליך לממברנה ולהחזיק אותו יציב במרכז של הממברנה. תשמור על עצמך שיהיה מיושר אופקי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא שהמצב האנכי הנכון של החללית בתוך אמבט המים בקנה אחד עם סימון מצויינים בצד השני של האמבטיה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מחזיק מרכזים של המוליך ויציב הבקבוק בקו אופקי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את מכשיר גל הלם וליישם את הדחפים, תוך שמירה על בקבוק התרבות, כמו גם את המוליך במצב יציב במהלך ההליך כולו. </li></ol> 5. לאחר טיפול <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח בקבוק התרבות מחוץ לאמבט המים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לייבש אותו במגבות נייר משותפות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נגב את הבקבוק בצורה מדויקת עם סוכני חיטוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר איטום Parafilm וכובע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פיפטה בינונית בתוך צלוחיות לתוך צינורות הצנטריפוגלי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צנטריפוגה כראוי. פרמטרים צנטריפוגה תלויים בסוג התא בשימוש, <em&gt; למשל. לHUVECs, השתמש 290 גרם בטמפרטורת חדר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף 5 מ&quot;ל של מדיום תרבות תא לבקבוק. Resuspend התא גלולה centrifuged עם 2 מיליליטר של מדיום תרבות תא. פיפטה ההשעיה לתוך הבקבוק. לפיכך, שברי תא או תאים שעלולים הופרדו במהלך טיפול לא הולכים לאיבוד. </li></ol> החסרונות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנה, כמו גם טיפול צריכה להתבצע בתנאים סטריליים בתוך הזרימה למינרית כדי למנוע זיהום של תרבית התאים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בפועל תרבית תאים טובות מומלץ כדי למנוע זיהום של הבדיקות. בפרט חיטוי של החלק החיצוני של צלוחיות מומלץ מאוד לפני שמכניס חזרה לחממה אותם. אמבט המים, כמו גם בתוך המים, לא סטרילי! </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אל תחבר את התנור לאספקת החשמל, אלא אם כן אמבט מים מלא במים כדי למנוע נזק לפרספקס נבנה אמבטיה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בכמויות נדיבות של ג&#39;ל אולטרסאונד על Appl גל ההלםicator להבטיח צימוד נכון והתפשטות גלים לאמבטיה. בועות אוויר אוויר ואפילו קטנים לעשות לספוג גלי הלם! </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק את העמדה של הבדיקות בתוך אמבט המים ביחס למוליך כדי להבטיח טיפול באזור הגידול כולו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אל dunk בדיקות עמוקים מדי לתוך המים, כדי למנוע זיהום. </li></ol>

<ol><li>Haupt, G., Haupt, A., Ekkernkamp, A., Gerety, B., Chvapil, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+shock+waves+on+fracture+healing%5BTitle%5D)+AND+%22Urology%22%5BJournal%5D)">Influence of shock waves on fracture healing.</a> Urology. 39, 529-532 (1992).</li>
<li>Schaden, W., Fischer, A., Sailler, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extracorporeal+shock+wave+therapy+of+nonunion+or+delayed+osseous+union%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Orthop.+Relat.+Res%22%5BJournal%5D)">Extracorporeal shock wave therapy of nonunion or delayed osseous union.</a> Clin. Orthop. Relat. Res. 387, 90-94 (2001).</li>
<li>Schaden, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shock+wave+therapy+for+acute+and+chronic+soft+tissue+wounds%3A+a+feasibility+study%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Surg.+Res%22%5BJournal%5D)">Shock wave therapy for acute and chronic soft tissue wounds: a feasibility study.</a> J. Surg. Res. 143, 1-12 (2007).</li>
<li>Tepeköylü, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shock+wave+treatment+induces+angiogenesis+and+mobilizes+endogenous+CD31%2FCD34-positive+endothelial+cells+in+a+hindlimb+ischemia+model%3A+Implications+for+angiogenesis+and+vasculogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Thorac.+Cardiovasc.+Surg%22%5BJournal%5D)">Shock wave treatment induces angiogenesis and mobilizes endogenous CD31/CD34-positive endothelial cells in a hindlimb ischemia model: Implications for angiogenesis and vasculogenesis.</a> J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 146, 971-978 (2013).</li>
<li>Nishida, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extracorporeal+cardiac+shock+wave+therapy+markedly+ameliorates+ischemia-induced+myocardial+dysfunction+in+pigs+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Extracorporeal cardiac shock wave therapy markedly ameliorates ischemia-induced myocardial dysfunction in pigs in vivo.</a> Circulation. 110, 3055-3061 (2004).</li>
<li>Fukumoto, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extracorporeal+cardiac+shock+wave+therapy+ameliorates+myocardial+ischemia+in+patients+with+severe+coronary+artery+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Coron.+Artery+Dis%22%5BJournal%5D)">Extracorporeal cardiac shock wave therapy ameliorates myocardial ischemia in patients with severe coronary artery disease.</a> Coron. Artery Dis. 17, 63-70 (2006).</li>
<li>Gotte, G., Amelio, E., Russo, S., Marlinghaus, E., Musci, G., Suzuki, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Short-time+non-enzymatic+nitric+oxide+synthesis+from+L-arginine+and+hydrogen+peroxide+induced+by+shock+waves+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22FEBS+Lett%22%5BJournal%5D)">Short-time non-enzymatic nitric oxide synthesis from L-arginine and hydrogen peroxide induced by shock waves treatment.</a> FEBS Lett. 520, 153-155 (2002).</li>
<li>Wang, F. S., Wang, C. J., Huang, H. J., Chung, H., Chen, R. F., Yang, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physical+shock+wave+mediates+membrane+hyperpolarization+and+Ras+activation+for+osteogenesis+in+human+bone+marrow+stromal+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Biochem.+Biophys.+Res.+Commun%22%5BJournal%5D)">Physical shock wave mediates membrane hyperpolarization and Ras activation for osteogenesis in human bone marrow stromal cells.</a> Biochem. Biophys. Res. Commun. 287, 648-655 (2001).</li>
<li>Mittermayr, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extracorporeal+shock+wave+therapy+%28ESWT%29+minimizes+ischemic+tissue+necrosis+irrespective+of+application+time+and+promotes+tissue+revascularization+by+stimulating+angiogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Surg%22%5BJournal%5D)">Extracorporeal shock wave therapy (ESWT) minimizes ischemic tissue necrosis irrespective of application time and promotes tissue revascularization by stimulating angiogenesis.</a> Ann. Surg. 253, 1024-1032 (2011).</li>
<li>Baker, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+the+mouse+aortic+ring+assay+to+study+angiogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Protoc%22%5BJournal%5D)">Use of the mouse aortic ring assay to study angiogenesis.</a> Nat. Protoc. 22, 89-104 (2011).</li>
</ol>

יש המחברים אין לחשוף.

המשמעות של המודל המוצע לטיפול במבחנה גל הלם היא העובדה שגלים יכולים להפיץ לאחר שעברו את תרבית התאים בניגוד לדגמים קיימים. ובכך, ניתן להימנע מתופעות מטרידות פיזיות כגון כוחות מתיחים. המודל דומה יותר בתנאי vivo מזה על ידי אחרים יישום גלים לצלוחיות תרבית תאים שלהם באופן ישיר. יתרון נוסף הוא האפשרות של שינוי המרחק בין מקור גל הלם ותאים. זה לא יהיה אפשרי אם טיפול בבקבוק תרבות באופן ישיר. עם זאת, ...

גלי הלם הם גלי לחץ קול הנובעים משחרור פתאומי של אנרגיה, למשל. כמו רעם כאשר ברקים. ברפואת גלי הלם היו בשימוש במשך 30 שנים בLithotripsy להתפוררות של אבנים בכליות. מאז הממצא הנלווה של עיבוי עצם הכסל בחולי Lithotripsy בתחילת 1980s, מחקרים ראשונים שנערכו על מנת להעריך את ההשפעה של טיפול גל הלם (SWT) על עצם ריפוי 1. תוצאות מרשימות של ריפוי משופר של nonunions ארוך עצם יכולה להיבחן 2. בהמשך לכך, הורחבו אינדיקציות לפצעים ברקמות רכים 3. ממצאי מחקר בסיסיים הראו שגלי הלם שגורמים לגירוי ביולוגי לרקמות היעד ללא כל נזק שלאחר מכן. שחרורו של גורמי גדילת angiogenic (למשל VEGF, PlGF, FGF) ואחריו אנגיוגנזה המשמעותית. זה הוביל להרחבה נוספת של אינדיקציות לכיוון פתולוגיות איסכמי. הקבוצה ואחרים שלנו הראו EFF החיוביect של SWT על מחלת לב איסכמית במודלים של בעלי חיים, כמו גם בניסויים קליניים 4-6. עם זאת, המנגנון של איך הגירוי הפיזי של SWT מתורגם לאותות ביולוגיים (mechanotransduction) המדויק נשאר במידה רבה לא ידוע. כעניין בSWT ממספר תחומים של רפואת עליות ברציפות, את החיפוש אחר המכניזם הוא מקבל יותר ויותר אינטנסיבי. לכן, בניסויים במבחנה גל הלם צוברים חשיבות. חוץ מצמצום ניסויים בבעלי החיים ועלות משתלמת, היתרון הגדול ביותר של במבחנה טיפול בהלם גל (IVSWT) עשוי להיות האפשרות ללמוד את ההתנהגות הספציפית של סוג תא מסוים. בהתחדשות רקמות בתיווך גל הלם סביר להניח שכל התאים של הרקמה שטופלה מעורבים, גם תופעות מערכתיות הם דנו. עם זאת, כל סוג תא ממלא תפקיד מסוים ויש לו תפקיד המהותי משלה. IVSWT מאפשר לנו לזהות פונקציה מסוימת זהnd ובכך נותן לנו הבנה טובה יותר של התהליכים הבסיסיים המורכבים. הידע של היום על ההשפעות של גל הלם בתרביות תאים כולל גידול של שגשוג, שינוי של קולטני קרום תא, עלייה והאצת התמיינות תאים, שחרור של גורמי גדילה והכימותרפיה משיכה, כמו גם נדידת תאים מוגברת 7-9. השפעות פיזיות מסיחות את הדעת ברוב במודלים חוץ גופית שיטות שונות של יישום גלי הלם על תרביות תאים כבר תיארו. עובדה זו מובילה לבעיה שקשה מאוד להשוות את התוצאות, כתנאים פיזיים של גירוי תאים שונים לגמרי בין דגמים אלה. באופן כללי, כל הדגמים הקיימים להתמקד איך ליישם הטוב ביותר גלי הלם על גבי תאים. עם זאת, שאלה זו נותרה פתוחה: מה קורה לגלים לאחר שעבר את תרבית התאים? הבעיה העיקרית היא שההבדל של אקוסטיתעכבה של מדיום תרבית תאים ואוויר הסביבה היא כל כך גבוהה, כי יותר מ 99% מגלי הלם מקבלים ביטוי איור 1. בשל ההבדל בהתנגדות האקוסטית של שתי מדיה הגלים משתקפים לא רק, אלא שלב משמרת של 180 ° מתרחשת כתוצאה מכך כוחות מתיחה חזקים לתאי איור 2. עכבה אקוסטית מוגדרת כתוצר של הצפיפות של חומר וZ מהירות קול שלה = ρ x ג. למים העכבה אקוסטית היא ZWater = 1,440,000 Ns / 3 מ &#39;, לאוויר זה רק 420 Ns / m 3. ההבדל הגדול בין שני ערכים אלה גורם לשינוי השתקפות ושלב של גלי הלם. פאזה הופכת דופק לחץ חיובי לגל מתיחה. גם אם כוח מתיחה זו אינו מזיק לתאים, והוא משבש את הרעיון של חיקוי בהשפעות גל הלם vivo במבחנה. בvivo אלהכוחות המתיחה כמעט ולא מתרחשים, בגלל מבנה גוף גדול. יתר על כן, בחלק האחורי פועל גלים יכול אפילו להפריע הנכנסים אלה. זה עלול לגרום להפרעות. שני סוגים של הפרעה ידועים. התאבכות בונה אומרת ששני הגלים נוספים ובכך וכתוצאה מכך הוכפל המשרעת איור 3. התערבות הרסנית מתרחשת אם גלים לפגוש מנוגדים. זה גורם לביטול של גלים (איור 3). לכן, IVSWT צריך מודל המאפשר לגלי הלם להפיץ לאחר שעבר את תרבית התאים. אמבט מים IVSWT שיקולים הבאים החששות שהוזכרו לעיל יובילו אותנו לעיצוב אמבט מים למניעת הבעיות שתוארו איור 4. בעיקרון, זה מורכב מפרספקס בנוי מיכל עם קרום להתחבר לכל סוג של המוליך גל הלם. לצימוד בין הקרום הזה והולכת אולטרסאונד המוליך gel יש להשתמש. אמבט המים מלא במי degassed להימנע cavitation שיתרחש אם הגז היה soluted בתוך המים. דוד בתחתית עם חיישן טמפרטורה המחובר ליחידת בקרה מאפשר לווסת את הטמפרטורה לחיקוי של in vivo תנאים ולהימנע מתרביות תאים להתקרר במהלך ההליך. טמפרטורה יכולה להיות מוחזקת יציבה ב37 מעלות צלזיוס כפי שזה נעשה בחממה. בעל לדגימות התאים מאפשר לטבילה כל סוג של בקבוק תרבות או צינור. ובכך, כלי המדגם צריך להיות מלא לחלוטין עם מדיום התרבות, כמו בועות אוויר יחסמו את גלי הלם! בולם בצורת טריז בקיר האחורי של האמבטיה destructs גלים על מנת שלא לקבל לידי ביטוי ולרוץ בחזרה, כדי למנוע הפרעה. יתרון נוסף לדגמי IVSWT אחרים הוא האפשרות של שינוי המרחק בין המוליך וצלוחיות התרבות. ממצאים של הקבוצה שלנו ואחרים שמשתמשים במודל זה באופן ברור זהאיך שכל סוג תא מגיב באופן ספציפי מאוד לפרמטרי טיפול שונים. יתר על כן, המגדיר את המרחק בין המקור של הגלים והמדגם הוא קריטי שכן הוא מאפשר לנו לשלוט על התאים להיות במיקום מסוים ביחס למוקד של המוליך גל הלם.

<table><tbody><tr><td>מכשיר גלי הלם Orthogold</td><td>Tissue Regeneration Technologies, Woodstock, GA &ndash; מיוצר על ידי MTS-Europe GmbH, קונסטנץ, גרמניה</td><td></td><td></td></tr><tr><td>IVSWT Water Bath V2.0</td><td>Johann Hohenegger - מוצרים טכניים</td><td></td><td></td></tr><tr><td>EBM-2 בזאלי בינוני 500 מ' + EGM-2 SingleQuot Suppl. & גורמי גדילה</td><td>Lonza</td><td>CC-3156 & CC-4176</td><td>מדיום זה שימש לניסויים המוצגים עם HUVECs למילוי בקבוק תרבית התאים. עבור סוגי תאים אחרים, השתמש במדיום המומלץ.</td></tr><tr><td><a href="http://www.labplanet.com/pechiney-parafilm-m-pm996.html">Pechiney&nbsp; Parafilm M PM996</a></td><td>Pechiney אריזות פלסטיק</td><td>PH-LF-PM996-EA labplanet.com</td><td>לאיטום צלוחיות</td></tr><tr><td>פלקון פיפטות סרולוגיות 25 מ"ל</td><td>Becton Dickinson Labware</td><td>357525</td><td></td></tr><tr><td>CellMate II פיפטה סרולוגית&nbsp;</td><td>Matrix Technologies</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Skintact ג'ל אולטרסאונד</td><td>Skintact</td><td>UL-01 250 מ"ל</td><td></td></tr><tr><td>T25 צלוחיות תרבית תאים</td><td>COSTAR</td><td>3056</td><td></td></tr><tr><td>Mikrozid</td><td>Sch&uuml; lke</td><td></td><td></td></tr><tr><td>3.5 ליטר מים</td><td></td><td></td><td></td>נטולי גז</tr><tr><td>מגבות</td><td></td><td></td><td></td> נייר</tr></tbody></table>

shock wave אפליקציות לסלולריים תרבויות

Shock Wave Application to Cell Cultures

גלי הלם כיום ידועים אפקטי ההתחדשות שלהם. ממצאי מחקר בסיסיים הראו שגלי הלם שגורמים לגירוי ביולוגי למקד תאים או רקמות ללא כל נזק שלאחר מכן. לכן, בניסויים במבחנה הם עניין הולך וגובר. שיטות שונות של יישום גלי הלם על תרביות תאים כבר תיארו. באופן כללי, כל הדגמים הקיימים להתמקד איך ליישם הטוב ביותר גלי הלם על גבי תאים. עם זאת, שאלה זו נותרה פתוחה: מה קורה לגלים לאחר שעבר את תרבית התאים? ההבדל של העכבה אקוסטית של מדיום תרבית התאים ואוויר הסביבה הוא כל כך גבוה, כי יותר מ 99% מגלי הלם מקבלים לידי ביטוי! לפיכך, אנו פיתחנו מודל המורכב בעיקר מיכל פרספקס בנוי המאפשר הגלים כדי להפיץ במים לאחר שעברו את תרבית התאים. זה ימנע תופעות cavitation, כמו גם השתקפות של הגלים שאחרת להפריע הקרובים אלה. Wiה מודל זה אנו מסוגלים לחקות in vivo תנאים וכך לקבל עוד ועוד ידע על איך הגירוי הפיזי של גלי הלם מקבל מתורגם לאותות ביולוגיים תא (&quot;mechanotransduction&quot;).

שימוש בשיטה המתוארת אנחנו מוחלים גלי הלם לתאי אנדותל וריד טבור אנושיים (HUVECs) שצוינו מבודדת מחבלי טבור. חבלי טבור התקבלו מסעיפים קיסריים אלקטיבי. טופלו HUVECs במפגש של 90% בבקבוק תרבית תאי T25 עם מערכת טיפול גל הלם אלקטרו. פרמטרים טיפול היו צפיפות שטף אנרגיה של 0.1 mJ / 2 מ"מ ותדר של 5 הרץ. 300 דחפים יושמו ממרחק של 5 ס"מ ממקור גל ההלם לשכבת התאים. <p class="jove_content" style=";text-align:right;...

גלי הלם כיום ידועים אפקטי ההתחדשות שלהם. לכן בניסויים במבחנה הם עניין הולך וגובר. לפיכך, אנו פיתחנו מודל לניסויים במבחנה הלם גל (IVSWT) המאפשר לנו לחקות בתנאי vivo ובכך להימנע השפעות פיזיות מסיחות את הדעת.

Shock Wave אפליקציות לסלולריים תרבויות

Shock waves nowadays are well known for their regenerative effects. Basic research findings showed that shock waves do cause a biological stimulus to ...

המטרה הכללית של פרוצדורה זו היא למנוע השפעות פיזיקליות מסיחות דעת במהלך טיפול בגלי הלם in vitro, וזאת כדי להשיג תוצאות הניתנות לשחזור. דבר זה מושג תחילה על ידי מילוי מלא של בקבוק תרבית תאים במצע גידול, ולאחר מכן הצבת הבקבוק באמבט מים מחומם. השלב השני הוא שימוש בכמות נדיבה של ג'ל אולטרסאונד בעת הצמדת האפליקטור לאמבט המים.בשלב הבא, יש להניח את האפליקטור בצורה אופקית כנגד ממברנת אמבט המים. השלב הסופי הוא לוודא שמקור גלי ההלם נמצא בקו אחד עם מרכז בקבוק תרבית התאים, כדי שהתאים ימוקמו במוקד הגל. לבסוף, ניתן לבצע ניתוח של התאים, כפי שמוצג כעת בדוגמה של real-time PCR ומערך ציטוקינים, כדי להראות שינוי בגנים ובציטוקינים הרלוונטיים.הרעיון למודל זה עלה תחילה כאשר ראינו ששיטות קיימות להחלת גלים קצרים ישירות על תרביות תאים אינן לוקחות בחשבון את השפעת השתקפות הגלים במעבר מתווך התרבית לאוויר הסביבתי. את הפרוצדורה תדגים ד"ר Chante, סטודנטית לדוקטורט מקבוצת המחקר שלי. לתחילת התהליך, חממו 3.5 liters של מי ברז ל-37 °C.לאחר מכן, העבירו את המים המחוממים למקלחת המים. מפלס המים צריך להיות שלושה סנטימטרים מתחת לקצה העליון של מקלחת המים ולכסות את הממברנה באופן מלא. לאחר מכן, חברו את חיישן הטמפרטורה לספק כוח והניחו את חיישן הטמפרטורה בתושבת שבדופן האחורית של מקלחת המים.לאחר מכן, תוך כדי ערבוב המים, חברו באופן רציף את המחמם למקור מתח וחממו את המים עד להגעה לטמפרטורה יציבה של 37 °C. בתנאים סטריליים, זרעו את התאים בבקבוקי תרבית T 25.כך הם יגיעו ל-90% התרפפות (confluency) לאחר דגירה לילה. לאחר מכן, העמידו את הבקבוקים בצורה אנכית ומלאו אותם במצע גידול עד לתחתית צוואר הבקבוק כדי למנוע זיהום. אין לאפשר למצע לבוא במגע עם צוואר הבקבוק או עם פקק הסגירה.בשלב הבא, סגרו את הבקבוקים באמצעות פקק אטום ללא מסנן כדי למנוע זיהום מהמים שבמקלחת. לאחר מכן, אטמו את הפקקים באמצעות פאראפילם. לאחר איטום הבקבוקים, הצמידו אותם למעמד באמצעות תפסים.לאחר מכן, הכניסו את הבקבוקים המקובעים לאמבט המים ויישרו את מרכז בקבוק תרבית התאים. מרכז ממברנת אפליקטור גלי ההלם, מרחו כמות נדיבה של ג'ל להעברת אולטרסאונד על האפליקטור של גלי ההלם ועל ממברנת אמבט המים. לאחר מכן, חברו את האפליקטור לממברנה וודאו שאין בועות אוויר ביניהם.בשלב הבא, החזיקו את אפליקטור גלי ההלם במרכז הממברנה וודאו כי הוא מיושר באופן אופקי ואנכי ביחס לבקבוק תרבית התאים, כדי להבטיח טיפול של כל שטח גידול התאים. לאחר מכן, בצעו ניסוי חלוץ כדי לקבוע את המרחק האידיאלי בין אפליקטור גלי ההלם לבקבוק התרבית, וכן להגדרת פרמטרי הטיפול הנכונים. הקפידו לשמור על בקבוק התרבית ועל האפליקטור בעמדה יציבה במהלך הפעלת מכשיר גלי ההלם.לאחר קביעת המרחק האידיאלי, בצע את הניסוי תחת פרמטרי טיפול בגלי הלם הרצויים. עם סיום הטיפול בגלי ההלם, הוצא את בקבוק תרבית התאים מאמבט המים, ייבש אותו בעזרת נייר סופג וחטא את פניו החיצוניים של הבקבוק. לאחר מכן, העבר את המצע מהבקבוק אל מבחנה לצנטריפוגה.שקעו את התאים באמצעות צנטריפוגה לפי פרמטרים רגילים. השעיקו מחדש את משקע התאים בשני מיליליטר של מצע גידול תאים, לאחר מכן העבירו את ת сусפנזיית התאים בחזרה לבקבוק המכיל חמישה מיליליטר של מצע גידול תאים, וגדלו את התאים עד לרמת ההצפיפות (confluency) הנדרשת לניסויי אנליזת תאים. אנליזה של real time PCR של תאי אנדותל מווריד טביליות אנושי (human umbilical vein endothelial cells) חשפה עלייה ברמות ה-mRNA של tie two לאחר טיפול בגלי הלם.דבר זה מרמז על כך שטיפול בגלי הלם מעודד פרוליפרציה של תאי אנדותל ואנגיוגנזה. רמות הסייטוקינים בווריד הטבורי. תאי אנדותל כומתו באמצעות מערך סייטוקינים.נמצא כי שני הציטוקינים הדלקתיים IL six ו-IL eight עלו באופן משמעותי, שניהם מעורבים בדלקת הנלווית לתהליך האנגיוגנזה לאחר התפתחותו. טכניקה זו סללה את הדרך לחוקרים רבים בתחום המדע הבסיסי של גלי הלם לבחון השפעות על סוג תא בודד בניסויי in vitro. אנו מקווים לשכנע חוקרים נוספים להשתמש במודל זה על מנת להשיג תוצאות הניתנות לשחזור ולהשוואה במדעי גלי ההלם.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

הנדסה ביולוגית

ניסוי pressurization רומן אימפולסיבי תא פותח באמצעות מכשיר בר Kolsky לחקור את המנגנונים מולקולריים / סלולריים של פגיעה בפיצוץ גרם מוח הטראומתית.

Pressurization אימפולסיבית של תאים עצביים לחקר פגיעה מוחית טראומטי

בסרטון זה, מכשיר צינור הלם משמש ליצירת גל הלם על ידי קריעת דיאפרגמה פולימרית באמצעות לחץ מבוקר. גל ההלם פוגע בפרוסות מוח הכלולות בשקית מאובטחת, וגורם לפגיעה טראומטית בפרוסת המוח.

גרימת פגיעה טראומטית בפרוסת מוח באמצעות מכשיר צינור הלם

הרבייה מכאנית מושרה גירוי סיד גל בmonolayers הסלולרי: דוגמה לתאי אנדותל קרני שור

אנחנו פיתחו תרבות תא אוטומטית וחקירת פלטפורמה לניסויי גירוי תא מיקרו בקנה מידה. הפלטפורמה מציעה שליטה פשוטה, תכליתית, ומדויקת בטיפוח ועידוד אוכלוסיות קטנות של תאים, ומחל lysates לניתוחים מולקולריים. הפלטפורמה מתאימה גם למחקרים המשתמשים בתאים ו / או חומרים כימיים יקרים.

פלטפורמה אוטומטית צדדי לניסויים בגירוי תא מיקרו בקנה מידה

אנו מדגימים מבוססי assay מיקרופלואידיקה כדי למדוד את הזמנים לתאים למעבר דרך רצף של אילוצי מיקרון בקנה מידה.

טכניקת Microfluidic לחקור deformability הסלולרי

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לבידוד ותרבות תאים בודדים עם פלטפורמה מיקרופלואידית, המשתמשת בתפיסת עיצוב מיקרו-באר חדשה כדי לאפשר בידוד תא בודד ביעילות גבוהה ותרבית משובטת לטווח ארוך.

פלטפורמת Microfluidic עבור בידוד תפוקה גבוהה מתא בודד ותרבות

שבב מיקרופלואידי יוצר כדי לייצר זוגות של נקודות זהב ליצירת בועות טנדם ואיים מצופים פיברונקטין לדפוס תא בודד בקרבת מקום. שדה הזרימה שנוצר התאפיין במהירות תמונת חלקיקים ושימש לחקר השפעות ביולוגיות שונות, כולל נקבוביות קרום התא, עיוות ממברנה ותגובת סידן תוך תאית.

מערכת Microfluidic עם דפוסי Surface לחקירת בועת Cavitation (ים) אינטראקציה דו תא ואת Bioeffects הנובע מהן ברמת התא הבודד

הבנה כיצד מאופנן של תאים על ידי חשיפה גלי הלם יכול לעזור לזהות את המנגנונים מאחורי פציעות מופעלות מאירועים הפיצוץ. פרוטוקול זה משתמש הלם לפי הזמנה צינור ציוד להחלת גלי הלם במגוון של לחצים תא monolayers, כדי לזהות את ההשפעות עוקבות על הכדאיות תא.

בהערכת פגיעה עיקריים אפקטים במבחנה

כאן אנו מציגים פרוטוקול להצפנה באמצעות כלי בצורת O, התמחה במשך תרבויות השעיה של אגרגטים הסלולר, ברעידות מסלולית. התאים HEK293 גדל בתיק הזה יוצרים יותר אגרגטים הומוגנית מאשר אלה גדל בכלי תרבות קונבנציונלי.

אורביטל טלטול התרבות של תאים בתרבית של צורת O כלי לייצר אגרגטים אחיד

מאמר זה מתאר מודל הרומן של פגיעה מוחית טראומטית פגיעה עיקריים. צינור אויר מונחה הלם משמש כדי לחשוף במבחנה בתרבויות פרוסה בהיפוקמפוס העכבר גל הלם יחיד. . זהו פרוטוקול פשוטה ומהירה ליצירת פגיעה ברקמות המוח לשחזור עם תפוקה גבוהה...

מודל הרומן במבחנה של פגיעה מוחית טראומטית הפיצוץ

למדו שיטה לטיפול בתאים בגל הלם בתנאי מעבדה תוך שכפול תנאים פיזיולוגיים ומזעור הפרעות פיזיות. השיטה מאפשרת ניתוח PCR בזמן אמת ומערכי ציטוקינים לחקר השפעות רגנרטיביות.

Shock Wave אפליקציות לסלולריים תרבויות

גלה סרטונים נוספים