Name: כימות נדידת תאים תלת מימדית בתוך ובתוך ביו-חומרים הידרוגל גרגירים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-03-07T13:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 53 s
Description: למד שיטות כימות נדידת תאים תלת מימדית בהידרוג'לים גרגיריים באמצעות מיקרוסקופיה קונפוקלית ותוכנת Imaris. הפרוטוקול מאפשר מעקב אחרי התנהגות תאים בשלבים שונים של ריפוי פצעים ורקמות.

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

<ol><li>Jerka, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Unraveling+endothelial+cell+migration%3A+Insights+into+fundamental+forces%2C+inflammation%2C+biomaterial+applications%2C+and+tissue+regeneration+strategies%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Appl+Bio+Mater%22%5BJournal%5D)">Unraveling endothelial cell migration: Insights into fundamental forces, inflammation, biomaterial applications, and tissue regeneration strategies.</a> ACS Appl Bio Mater. 7 (4), 2054-2069 (2024).</li>
<li>Edmondson, R., Broglie, J. J., Adcock, A. F., Yang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+cell+culture+systems+and+their+applications+in+drug+discovery+and+cell-based+biosensors%5BTitle%5D)+AND+%22Assay+Drug+Dev+Technol%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional cell culture systems and their applications in drug discovery and cell-based biosensors.</a> Assay Drug Dev Technol. 12 (4), 207-218 (2014).</li>
<li>Yamada, K. M., Sixt, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+of+3D+cell+migration%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Mol+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Mechanisms of 3D cell migration.</a> Nat Rev Mol Cell Biol. 20 (12), 738-752 (2019).</li>
<li>Grinnell, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fibroblast+biology+in+three-dimensional+collagen+matrices%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Fibroblast biology in three-dimensional collagen matrices.</a> Trends Cell Biol. 13 (5), 264-269 (2003).</li>
<li>Kloxin, A. M., Kloxin, C. J., Bowman, C. N., Anseth, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+properties+of+cellularly+responsive+hydrogels+and+their+experimental+determination%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Mater%22%5BJournal%5D)">Mechanical properties of cellularly responsive hydrogels and their experimental determination.</a> Adv Mater. 22 (31), 3484-3494 (2010).</li>
<li>Solbu, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessing+cell+migration+in+hydrogels%3A+An+overview+of+relevant+materials+and+methods%5BTitle%5D)+AND+%22Mater+Today+Bio%22%5BJournal%5D)">Assessing cell migration in hydrogels: An overview of relevant materials and methods.</a> Mater Today Bio. 18, 100537(2023).</li>
<li>Madl, C. M., Katz, L. M., Heilshorn, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tuning+bulk+hydrogel+degradation+by+simultaneous+control+of+proteolytic+cleavage+kinetics+and+hydrogel+network+architecture%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Macro+Lett%22%5BJournal%5D)">Tuning bulk hydrogel degradation by simultaneous control of proteolytic cleavage kinetics and hydrogel network architecture.</a> ACS Macro Lett. 7 (11), 1302-1307 (2018).</li>
<li>Daly, A. C., Riley, L., Segura, T., Burdick, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydrogel+microparticles+for+biomedical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Mater%22%5BJournal%5D)">Hydrogel microparticles for biomedical applications.</a> Nat Rev Mater. 5 (1), 20-43 (2020).</li>
<li>Qazi, T. H., Burdick, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Granular+hydrogels+for+endogenous+tissue+repair%5BTitle%5D)+AND+%22Biomater+Biosyst%22%5BJournal%5D)">Granular hydrogels for endogenous tissue repair.</a> Biomater Biosyst. 1, 100008(2021).</li>
<li>Tanner, G. I., Schiltz, L., Narra, N., Figueiredo, M. L., Qazi, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Granular+hydrogels+improve+myogenic+invasion+and+repair+after+volumetric+muscle+loss%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Healthc+Mater%22%5BJournal%5D)">Granular hydrogels improve myogenic invasion and repair after volumetric muscle loss.</a> Adv Healthc Mater. 25, e2303576(2024).</li>
<li>Sussman, E. M., Halpin, M. C., Muster, J., Moon, R. T., Ratner, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Porous+implants+modulate+healing+and+induce+shifts+in+local+macrophage+polarization+in+the+foreign+body+reaction%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">Porous implants modulate healing and induce shifts in local macrophage polarization in the foreign body reaction.</a> Ann Biomed Eng. 42 (7), 1508-1516 (2014).</li>
<li>Roosa, C. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conjugation+of+IL-33+to+microporous+annealed+particle+scaffolds+enhances+type+2-like+immune+responses+in+vitro+and+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Healthc+Mater%22%5BJournal%5D)">Conjugation of IL-33 to microporous annealed particle scaffolds enhances type 2-like immune responses in vitro and in vivo.</a> Adv Healthc Mater. 13 (25), 2400249(2024).</li>
<li>Jaberi, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+microgel+packing+to+tailor+the+physical+and+biological+properties+of+gelatin+methacryloyl+granular+hydrogel+scaffolds%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Healthc+Mater%22%5BJournal%5D)">Engineering microgel packing to tailor the physical and biological properties of gelatin methacryloyl granular hydrogel scaffolds.</a> Adv Healthc Mater. 13 (25), 2402489(2024).</li>
<li>Nandi, S., Brown, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterizing+cell+migration+within+three-dimensional+in+vitro+wound+environments%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Characterizing cell migration within three-dimensional in vitro wound environments.</a> J Vis Exp. 126, e56099(2017).</li>
<li>Qazi, T. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anisotropic+rod-shaped+particles+influence+injectable+granular+hydrogel+properties+and+cell+invasion%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Mater%22%5BJournal%5D)">Anisotropic rod-shaped particles influence injectable granular hydrogel properties and cell invasion.</a> Adv Mater. 34 (12), 2109194(2022).</li>
<li>Griffin, D. R., Weaver, W. M., Scumpia, P. O., Di Carlo, D., Segura, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Accelerated+wound+healing+by+injectable+microporous+gel+scaffolds+assembled+from+annealed+building+blocks%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Mater%22%5BJournal%5D)">Accelerated wound healing by injectable microporous gel scaffolds assembled from annealed building blocks.</a> Nat Mater. 14 (7), 737-744 (2015).</li>
<li>Pruett, L. J., Jenkins, C. H., Singh, N. S., Catallo, K. J., Griffin, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heparin+microislands+in+microporous+annealed+particle+scaffolds+for+accelerated+diabetic+wound+healing%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Funct+Mater%22%5BJournal%5D)">Heparin microislands in microporous annealed particle scaffolds for accelerated diabetic wound healing.</a> Adv Funct Mater. 31 (35), 2104337(2021).</li>
<li>Roosa, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+synthesis+of+microgel+building+blocks+for+microporous+annealed+particle+scaffold%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Microfluidic synthesis of microgel building blocks for microporous annealed particle scaffold.</a> J Vis Exp. (184), e64119(2022).</li>
<li>Pfaff, B. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selective+and+improved+photoannealing+of+microporous+annealed+particle+%28MAP%29+scaffolds%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Biomater+Sci+Eng%22%5BJournal%5D)">Selective and improved photoannealing of microporous annealed particle (MAP) scaffolds.</a> ACS Biomater Sci Eng. 7 (2), 422-427 (2021).</li>
<li>Riley, L., Schirmer, L., Segura, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Granular+hydrogels%3A+Emergent+properties+of+jammed+hydrogel+microparticles+and+their+applications+in+tissue+repair+and+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opin+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Granular hydrogels: Emergent properties of jammed hydrogel microparticles and their applications in tissue repair and regeneration.</a> Curr Opin Biotechnol. 60, 1-8 (2019).</li>
<li>Jo, C. H., Roh, Y. H., Kim, J. E., Shin, S., Yoon, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimizing+platelet-rich+plasma+gel+formation+by+varying+time+and+gravitational+forces+during+centrifugation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Oral+Implantol%22%5BJournal%5D)">Optimizing platelet-rich plasma gel formation by varying time and gravitational forces during centrifugation.</a> J Oral Implantol. 39 (5), 525-532 (2013).</li>
<li>Mironov, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+tubular+tissue+constructs+by+centrifugal+casting+of+cells+suspended+in+an+in+situ.+crosslinkable+hyaluronan-gelatin+hydrogel%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Fabrication of tubular tissue constructs by centrifugal casting of cells suspended in an in situ. crosslinkable hyaluronan-gelatin hydrogel.</a> Biomaterials. 26 (36), 7628-7635 (2005).</li>
<li>Vu, L. T., Jain, G., Veres, B. D., Rajagopalan, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+migration+on+planar+and+three-dimensional+matrices%3A+A+hydrogel-based+perspective%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng+Part+B+Rev%22%5BJournal%5D)">Cell migration on planar and three-dimensional matrices: A hydrogel-based perspective.</a> Tissue Eng Part B Rev. 21 (1), 67-74 (2015).</li>
<li>Cialdai, F., Risaliti, C., Monici, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+fibroblasts+in+wound+healing+and+tissue+remodeling+on+Earth+and+in+space%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Bioeng+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Role of fibroblasts in wound healing and tissue remodeling on Earth and in space.</a> Front Bioeng Biotechnol. 10, 958381(2022).</li>
<li>Qazi, T. H., Muir, V. G., Burdick, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methods+to+characterize+granular+hydrogel+rheological+properties%2C+porosity%2C+and+cell+invasion%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Biomater+Sci+Eng%22%5BJournal%5D)">Methods to characterize granular hydrogel rheological properties, porosity, and cell invasion.</a> ACS Biomater Sci Eng. 8 (4), 1427-1442 (2022).</li>
<li>Shaik, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+matrix-derived+granular+hydrogel+enhances+cell+function+in+3D+culture%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Appl+Mater+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Cardiac matrix-derived granular hydrogel enhances cell function in 3D culture.</a> ACS Appl Mater Interfaces. 16 (43), 58346-58356 (2024).</li>
<li>Puiggalí-Jou, A., Asadikorayem, M., Maniura-Weber, K., Zenobi-Wong, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Growth+factor-loaded+sulfated+microislands+in+granular+hydrogels+promote+hMSCs+migration+and+chondrogenic+differentiation%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomater%22%5BJournal%5D)">Growth factor-loaded sulfated microislands in granular hydrogels promote hMSCs migration and chondrogenic differentiation.</a> Acta Biomater. 166, 69-84 (2023).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Alexa Fluor 647 Phalloidin</td><td>ThermoFisher</td><td>A22287</td><td></td></tr><tr><td>סרום בקר אלבומין</td><td>VWR International</td><td>332</td><td></td></tr><tr><td>CellTracker צבע CMFDS ירוק, 1 מ"ג</td><td>ThermoFisher</td><td>C2925</td><td>20 x 50 ug יחידות, 492/517 ננומטר</td></tr><tr><td>צנטריפוגה</td><td>ThermoFisher</td><td>75016085</td><td>ST Plus סדרה</td></tr><tr><td>שקופה 96 באר</td><td>צלחת MilliPore Sigma</td><td>CLS3997-50EA</td><td></td></tr><tr><td>דימתיל סולפוקסיד</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>MT-25950CQC</td><td>250 מ"ל</td></tr><tr><td>פיברובלסט בזאלי בינוני</td><td>ATCC</td><td>PCS-201-030</td><td>480 מ"ל,</td></tr><tr><td>ערכת גידול פיברובלסטים ללא פנול אדום - סרום נמוך</td><td>ATCC</td><td>PCS-201-041</td><td>7.5 מ"מ L-glut, 5 ננוגרם/מ"ל rh FGF בסיסי, 5 ug/mL rh אינסולין, 1 ug/mL הידרוקורטיזון, 50 ug/mL חומצה אסקורבית, 2% FBS</td></tr><tr><td>פיג'י (ImageJ)</td><td>NIH</td><td></td><td>Public גישה להורדה</td></tr><tr><td>פיברובלסטים עוריים אנושיים</td><td>ATCC</td><td>PCS-201-012</td><td>פיברובלסטים עוריים אנושיים למבוגרים</td></tr><tr><td>ImageXpress מכשירים</td><td>מולקולריים</td><td></td><td>מיקרו קונפוקליים דיסק מסתובב מיקרוסקופ קונפוקלי עם הגדלות פי 4, פי 10</td></tr><tr><td>IMARIS</td><td>Oxford Instruments</td><td></td><td>3/4D הדמיה הדמיה ותוכנת ניתוח,</td></tr><tr><td>חממה</td> קניינית <td>ThermoFisher</td><td>Finnpipette F2 פיפטות בנפח משתנה</td><td>HeraCell Vios 160i CO2 אינקובטור, 165L</td></tr><tr><td>M-20 מיקרופלייט מתנדנד דלי רוטור</td><td>ThermoFisher</td><td>75003624</td><td></td></tr><tr><td>מתיל צלולוז</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>9004-67-5</td><td>כיתה מעבדה, צורת אבקה</td></tr><tr><td>צינור מיקרוצנטריפוגה</td><td>פישרברנד</td><td>05-408-129</td><td>1.5 מ"ל צינורות מיקרוצנטריפוגה</td></tr><tr><td>פרפורמלדהיד (4%)</td> <td>אלפא אסאר</td><td>AAJ19943K2</td><td>לתיקון&nbsp;</td></tr><tr><td>צלחת פטרי</td><td>קורנינג</td><td>08-757-100A</td><td>צלחות פטרי בקטריולוגיות עם מכסה 35 x 10 מ"מ</td></tr><tr><td>פיפטות</td><td>ThermoFisher</td><td>4642080</td><td>Finnpipette F2 פיפטות סטריליות בנפח משתנה</td></tr><tr><td>PBS</td><td>Gibco</td><td>10010-023</td><td></td></tr><tr><td>Triton-X</td><td>Fisher Scientific</td><td>327371000</td><td></td></tr></tbody></table>

כימות נדידת תאים תלת מימדית בתוך ובתוך ביו-חומרים הידרוג'ל גרגירים

Quantifying Three-Dimensional Cell Migration Within and Into Granular Hydrogel Biomaterials

פרוטוקול זה נועד לפרט את השלבים הדרושים לשני מבחני נדידת פיגומים גרגירים חדשים. ניתן להשתמש בשיטת MAMA כדי להעריך חדירה תאית בממשק רקמות. הידרוג'לים גרגירים הם מערכת מורכבת יותר מהידרוג'לים בתפזורת, ולכן הם מטבעם מורכבים יותר לעיבוד לנדידה 9,20. חשוב להבין את התהליך ההדרגתי המתואר באיור 1. כל שלב מתבסס על הבא אחריו ועבר אופטימיזציה בפרוטוקול זה. זריעת HDF בצפיפות של 120,000 תאים/סמ"ר תביא למפגש של לפחות 80% בן לילה (איור 1A), ותאים לא-פלואורסצנטיים אלה מתויגים בצורה הטובה ביותר עם צבע מעקב תאים ביום הניסוי כדי למקסם את פוטנציאל ההדמיה (איור 1B). פרוטוקול זה תואם את הכוח הצנטריפוגלי הנמוך יותר המשמש במעבר HDF כדי לשמור על כדאיות התא. בשל הזווית המיוצרת עבור צעד צנטריפוגה יחיד, יש צורך להפוך את הצלחת ב-180 מעלות כדי להבטיח תזוזות ג'ל כדי לכסות במלואן את המשטח התחתון של הבארות (איור 1C). מתן אפשרות לתאים להתאושש באינקובטור במשך 30 דקות לאחר החישול (איור 1D) ישמור על כדאיות התא ויביא לנדידה אופטימלית (איור 1E). ניתן לדמות שטח גדול של צלחת של 96 בארות עם מטרה פי 4 ולהתאים מנקודת זמן 0-24 שעות (איור 2A,B) כדי להעריך באופן נרחב את התנהגות התא. עיבוד תמונות z-stack המתקבלות בתוכנת הניתוח מספק ניתוחים מתקדמים עבור מספר מערכי נתונים גדולים בממשק קל לשימוש. פרוטוקול זה מסכם את השלבים ליצירת מערכי נתונים עבור גובה התא, או מיקום Z, בכל נקודת זמן המוצגת עם התמונות המייצגות באיור 2B,C. ניתוח הנתונים המעובדים נראה באיור 3A, באופן חזותי באמצעות ממוצע הגבהים החציוניים וסטיית התקן שלהם של כל נקודת זמן, וגובה שינוי הקיפול מתאים שאינם נודדים ב-t = 0 שעות מוצג באיור 3B. הנתונים הבסיסיים של שיטה זו מופצים בדרך כלל באופן לא רגיל, ולכן חציונים הם מדדים חזקים יותר להשוואה ולכן משמשים לסיכום הנתונים.
כמו כן, ניתן להשתמש בשיטת PLOSMA כדי להעריך את התנועתיות של תאים המועברים בתוך פיגום הידרוג'ל גרגירי תלת מימדי. איור 4A מתאר את השלבים לשיטת PLOSMA, וחשוב במיוחד לזרוע את הכדור במרכז הבאר. מומלץ לרכז את הספרואיד בשדה הראייה אך תלוי ביכולות המיקרוסקופ. איור 4B מציג תמונות מייצגות של התפשטות ספרואידים עבור t = 0 שעות ו- t = 24 שעות שצולמו בהגדלה של פי 10 בערוץ FITC (488 ננומטר). בתוכנה ניתן ליצור מסגרת ייחוס מקור ולהתאים אותה לכל מחסנית z (איור 5A,B). התוכנה יכולה לעקוב אחר המרחק הרדיאלי ממסגרת הייחוס המקורית ולייצא אותה כמערך הנתונים הרצוי (איור 5C). איור 6A מציג תמונה מייצגת של העיבוד התלת-ממדי של הספרואיד t = 24 שעות, בעוד שאיור 6B מציג את פונקציית ה-Spots של התוכנה. דוגמה לנתונים המעובדים מוצגת באיור 7. איור 7A מייצג את המרחק הממוצע שנסע מהמרכז המנורמל למרחקי היום 0. איור 7B מבודד מרחקים שנסעו רק במישור z מכיוון שזה הכיוון ששיטת PLOSMA שואפת לחקור.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67627/67627fig01.jpg"> 
איור 1: בדיקת הגירה עולה מבוססת חד-שכבתית תרבית תאים והדמיה. סכמטי של שלבים עיקריים בעיבוד תאים וג'ל עבור MAMA. (A) תאים גדלים למפגש בן לילה, ו-(B) צבע מעקב אחר תאים מתווסף ממש לפני הוספת ג'ל גרגירי. הפיגום מורכב באמצעות צנטריפוגת צלחת (C) ומיוצב עם (D) הצלבת צילום. הדמיה בנקודות זמן מרובות מאפשרת הדמיה (E) של נדידת תאים כלפי מעלה. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67627/67627fig01large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67627/67627fig02.jpg"> 
איור 2: עיבוד תמונה MAMA. תמונות מייצגות של עיבוד תמונה. השוואה בין תמונות קונפוקליות גולמיות ב-(A) t = 0 ו-(B) t = 24 שעות בערוץ FITC בהגדלה פי 4. (B) השוואת תצוגה עליונה וצדדית של מיקום התא המעובד בגבהי Z ב-(C) t = 0 ו-(D) t = 24 שעות. העיבוד במשך 24 שעות כולל חיסור של גבהי z חציוניים שאינם נודדים. פסי קנה מידה = 500 מיקרומטר. קיצורים: MAMA = בדיקת הגירה עולה מבוססת חד-שכבתית. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67627/67627fig02large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67627/67627fig03v2.jpg"> 
איור 3: ניתוח פלט נדידת תאי MAMA. (A) מיקום חציוני Z וסטיית תקן של גבהי התאים בכל שכפול (n = 6) בנקודות זמן t = 0 (27.0 מיקרומטר ± 1.4 מיקרומטר) ו- t = 24 שעות (46.6 מיקרומטר ± 10.8 מיקרומטר). (B) נדידת תאים לאחר 24 שעות מנורמלת ל-0 שעות ומדווחת כשינוי קיפול (1.8 ± 0.4). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67627/67627fig03largev2.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67627/67627fig04.jpg"> 
איור 4: תרבית תאים והדמיה של בדיקת הגירה ספרואידית של שכבה מקבילה החוצה (PLOSMA). (A) סכמטי המתאר שלבים של שכבות פיגומים. (B) הקרנות עוצמה מקסימלית של ספרואיד שנלקחו ב-0 וב-24 שעות. התמונות צולמו באמצעות מיקרוסקופיה פלואורסצנטית קונפוקלית בערוץ FITC (488 ננומטר) בהגדלה של פי 10. פסי קנה מידה = 200 מיקרומטר. קיצורים: PLOSMA = בדיקת נדידת ספרואידים בשכבה מקבילה כלפי חוץ. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67627/67627fig04large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67627/67627fig05.jpg"> 
איור 5: יצירת מסגרת ייחוס מקור חדשה. (A) לחצן מסגרת ההתייחסות למקור החדש המתוארת בתיבה אדומה. (B) המקור החדש מוגדר להיות במרכז הספרואיד בכל שלושת הממדים. (C) מדדי הפלט שמוצגים הם המרחקים של משטחי התא ממסגרת הייחוס המקורית, המתארת כמה רחוק התאים נדדו מהמרכז. סרגל קנה מידה = 120 מיקרומטר. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67627/67627fig05large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67627/67627fig06.jpg"> 
איור 6: עיבודים תלת-ממדיים של הספרואיד המשובץ ב-24 שעות. (A) ספרואיד מעובד במרחב תלת-ממדי. (B) המרכז של אותו ספרואיד נקבע באמצעות פונקציית מסגרת הייחוס המקורית ב-IMARIS, והתפשטות התא מקודדת בצבע לפי המרחק מהמקור. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67627/67627fig06large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67627/67627fig07.jpg"> 
איור 7: יציאות לדוגמה עבור PLOSMA. (A) דוגמה לתוצאות PLOSMA המציגות מרחק נסיעה במיקרומטר. המרחק הממוצע שנסע היה 240.8 מיקרומטר ±-36.87 מיקרומטר. (B) שינוי קיפול בגובה Z (tf/t0) של הנבטה הספרואידית. השינוי הממוצע בקיפול היה 3.82 ±-1.495. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67627/67627fig07large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.</a>

Granular hydrogel scaffolds hold significant potential in regenerative medicine, functioning either as carriers for cell delivery or as interfaces for ...

quantifying-three-dimensional-cell-migration-within-into-granular

Research

JoVE Journal

Bioengineering

הנדסה ביולוגית

תהליכים תאיים כגון נדידת תאים מסורתי נחקרו על דו מימדי, משטחי פלסטיק נוקשה. דו"ח זה מתאר טכניקה ישירות חזותי לוקליזציה חלבון וניתוח הדינמיקה חלבון בתאי נודדות בתוך מטריצה ​​יותר רלוונטי מבחינה פיזיולוגית תלת מימדי,.

Live-תא הדמיה של תאים מעבר הבעת חלבונים fluorescently-מתויג מטריקס תלת מימדי

שיטה להרכבה של שיפועים ודבק מסיסים בתא מיקרוסקופי למחקרי נדידת תאי חיים מתוארת. הסביבה המהונדסת משלבת משטחי antifouling ופסי דבק עם שיפועי פתרון ולכן מאפשרת אחת כדי לקבוע את החשיבות היחסית של רמזי הדרכה.

יצירת Gradients הדבק והמסיס לנדידת תאי דימות באמצעות מיקרוסקופ פלואורסצנטי

מאמר זה מציג שיטה לתייג קולגן שניתן להשתמש בו גם תיקון נוסף ולהדמית חיה של תרביות תאי 3D fluorescently. כמו כן אנו מספקים פרוטוקול מותאם לדמיין חלבוני cytoskeletal אנדוגניים של תאים בתרבית בסביבות 3D.

חושף את ארגון cytoskeletal של תאי סרטן פולשני ב-3D

שיטה כמותית ללימודי הגירה ספונטנית של תאים בmicroenvironment מרותק חד ממדי מתוארת. שיטה זו מנצלת את ערוצי microfabricated והוא יכול לשמש כדי לחקור הגירה של מספר הגדול של תאים בתנאים שונים בניסויים אחת.

חקר נדידת תאים בערוצי Microfabricated

נדידת תאים היא תופעה ביולוגית כי הוא מעורב בשפע של פיסיולוגי, כגון ריפוי פצעים ותגובה חיסונית, ותהליכי pathophysiological, כמו סרטן. Assay הגירת מטריצת 3D-קולגן הוא כלי תכליתי כדי לנתח את מאפייני נדידת תאים מסוגים שונים של מסגרת בסביבה דמוית פיזיולוגית 3D.

ניתוח של נדידת תאים בתוך קולגן מטריקס תלת ממדי

הנכסים ומייקרו של המטריצה ​​תאית מכאניים מאוד משפיעים על הגירת 3D של תאים. שיטה במבחנה ללמוד spatiotemporal התנהגות נדידת תאים בסביבות biophysically משתנים, בשתי רמות אוכלוסייה ותא בודדות, מתואר.

מערכת ג&#39;ל קונצנטריים כדי ללמוד את תפקיד Biophysical של מטריקס מייקרו-סביבה על נדידת תאי 3D

נדידת תאים היא חלק חשוב בהתפתחות ובחיים האנושיים. על מנת להבין את המנגנונים שיכולים לשנות את נדידת התאים, אנו מציגים מערכת דיפוזיה של שיפוע מישורי כדי לחקור כימוטקסיס במטריצת קולגן תלת מימדית, המאפשרת להתגבר על מגבלות תא הדיפוזיה המודרניות של מבחנים קיימים.

מישורי צבע מערכת דיפוזיה לחקירת Chemotaxis בקולגן מטריקס 3D

המטרה של פרוטוקול זה היא להעריך את ההשפעה של גורמים פרו - ו אנטי - migratory על נדידת תאים בתוך מטריצה תלת מימדי פיברין.

אפיון נדידת תאים בתוך תלת מימדי במבחנה פצע סביבות

כאן אנו מציגים מערכת התרבות הvivo לשעבר מעורב מעורבת לחקר התא glioma האדם (hGC) הגירה בזמן אמת. מודל זה מספק את היכולת להתבונן באינטראקציות בין השמאל לבין האקטונים המייאלואידית והלא-מיאלואידית בתוך תא מחולק.

ניטור בזמן אמת של הגירה של תא האדם Glioma על גבי גנגליון שורש-אוליגודנדרוציטים שיתוף תרבויות

כוחות מכניים חשובים לשליטה בהעברת תאים. פרוטוקול זה מדגים את השימוש של הידרוג'לים אלסטיים שיכולים להיות מעוותים באמצעות מיקרופיפטה זכוכית מיקרומניפולציה כדי לגרות תאים עם מעבר קשיות מקומי כדי לעורר שינויים במבנה התא והגירה.

מערכת בודדת של תא להערכת בקרה מכנית של התנועה הסלולרית ואירועי איתות קשורים

הגירה תא קולקטיבי בפיתוח, ריפוי הפצע, וגרורות סרטן מונחה לעתים קרובות על ידי מעברי הצבע של גורמי גדילה או מולקולות איתות. המתואר כאן היא מערכת ניסיונית המשלבת מיקרוסקופ המתיחה עם מערכת microflu, והפגנה של איך לכמת את המכניקה של הגירה קולקטיבית תחת הדרגתי הביוכימי.

מיקרוסקופ גרירה משולב עם מיקרופלואידיקה עבור הגירה קולקטיבית כימוטקטיק

למד שיטות כימות נדידת תאים תלת מימדית בהידרוג'לים גרגיריים באמצעות מיקרוסקופיה קונפוקלית ותוכנת Imaris. הפרוטוקול מאפשר מעקב אחרי התנהגות תאים בשלבים שונים של ריפוי פצעים ורקמות.

כימות נדידת תאים תלת מימדית בתוך ובתוך ביו-חומרים הידרוג'ל גרגירים

גלה סרטונים נוספים