Name: מדידת זרימה-ציטומטריה בתפוקה גבוהה של מכאנוטיפ תאי המבוססת על קרע ואספקה של בדיקות מתח DNA לתאים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-06-13T12:35:00.000+00:00
Duration: 7 min 9 s
Description: למד שיטת זרימה-ציטומטריה בתפוקה גבוהה למדידת כוחות משיכה תאיים באמצעות קרע חיישני DNA דו-גדיליים. גלה כיצד שיטה זו מקדמת את הבנת המכנוביולוגיה ופיתוח טיפולים מכנותרפיים חדשניים.

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

<ol><li>Puleo, J. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanosensing+during+directed+cell+migration+requires+dynamic+actin+polymerization+at+focal+adhesions%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Mechanosensing during directed cell migration requires dynamic actin polymerization at focal adhesions.</a> J Cell Biol. 218 (12), 4215-4235 (2019).</li>
<li>He, L., Ahmad, M., Perrimon, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanosensitive+channels+and+their+functions+in+stem+cell+differentiation%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Cell+Res%22%5BJournal%5D)">Mechanosensitive channels and their functions in stem cell differentiation.</a> Exp Cell Res. 374 (2), 259-265 (2019).</li>
<li>Feng, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanosensing+drives+acuity+of+%CE%B1%CE%B2+T-cell+recognition%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+USA%22%5BJournal%5D)">Mechanosensing drives acuity of αβ T-cell recognition.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 114 (39), E8204-E8213 (2017).</li>
<li>Kai, F., Laklai, H., Weaver, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Force+matters%3A+Biomechanical+regulation+of+cell+invasion+and+migration+in+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Force matters: Biomechanical regulation of cell invasion and migration in disease.</a> Trends Cell Biol. 26 (7), 486-497 (2016).</li>
<li>Chapman, M., Rajagopal, V., Stewart, A., Collins, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Critical+review+of+single-cell+mechanotyping+approaches+for+biomedical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Critical review of single-cell mechanotyping approaches for biomedical applications.</a> Lab Chip. 24 (12), 3036-3063 (2024).</li>
<li>Swaminathan, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+stiffness+grades+metastatic+potential+in+patient+tumor+cells+and+in+cancer+cell+lines%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Res%22%5BJournal%5D)">Mechanical stiffness grades metastatic potential in patient tumor cells and in cancer cell lines.</a> Cancer Res. 71 (15), 5075-5080 (2011).</li>
<li>Graybill, P. M., Bollineni, R. K., Sheng, Z., Davalos, R. V., Mirzaeifar, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+constriction+channel+analysis+of+astrocytoma+stiffness+and+disease+progression%5BTitle%5D)+AND+%22Biomicrofluidics%22%5BJournal%5D)">A constriction channel analysis of astrocytoma stiffness and disease progression.</a> Biomicrofluidics. 15 (2), 024103(2021).</li>
<li>Kraning-Rush, C. M., Califano, J. P., Reinhart-King, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cellular+traction+stresses+increase+with+increasing+metastatic+potential%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Cellular traction stresses increase with increasing metastatic potential.</a> PLoS One. 7 (2), e32572(2012).</li>
<li>Yasunaga, A., Murad, Y., Li, I. T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantifying+molecular+tension-classifications%2C+interpretations+and+limitations+of+force+sensors%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Biol%22%5BJournal%5D)">Quantifying molecular tension-classifications, interpretations and limitations of force sensors.</a> Phys Biol. 17 (1), 011001(2019).</li>
<li>Liu, Y., Galior, K., Ma, V. P. -Y., Salaita, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+tension+probes+for+imaging+forces+at+the+cell+surface%5BTitle%5D)+AND+%22Acc+Chem+Res%22%5BJournal%5D)">Molecular tension probes for imaging forces at the cell surface.</a> Acc Chem Res. 50 (12), 2915-2924 (2017).</li>
<li>Pawlak, M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((RAD-TGTs%3A+high-throughput+measurement+of+cellular+mechanotype+via+rupture+and+delivery+of+DNA+tension+probes%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Commun%22%5BJournal%5D)">RAD-TGTs: high-throughput measurement of cellular mechanotype via rupture and delivery of DNA tension probes.</a> Nat. Commun. 14 (1), 2468(2023).</li>
<li>Wang, X., Ha, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Defining+single+molecular+forces+required+to+activate+integrin+and+notch+signaling%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Defining single molecular forces required to activate integrin and notch signaling.</a> Science. 340 (6135), 991-994 (2013).</li>
<li>Jo, M. H., Cottle, W. T., Ha, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Real-time+measurement+of+molecular+tension+during+cell+adhesion+and+migration+using+multiplexed+differential+analysis+of+tension+gauge+tethers%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Biomater+Sci+Eng%22%5BJournal%5D)">Real-time measurement of molecular tension during cell adhesion and migration using multiplexed differential analysis of tension gauge tethers.</a> ACS Biomater Sci Eng. 5 (8), 3856-3863 (2019).</li>
<li>Tompkins, K. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+underpinnings+of+ssDNA+specificity+by+Rep+HUH-endonucleases+and+implications+for+HUH-tag+multiplexing+and+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">Molecular underpinnings of ssDNA specificity by Rep HUH-endonucleases and implications for HUH-tag multiplexing and engineering.</a> Nucleic Acids Res. 49 (2), 1046-1064 (2021).</li>
<li>Lovendahl, K. N., Hayward, A. N., Gordon, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sequence-Directed+Covalent+Protein-DNA+Linkages+in+a+Single+Step+Using+HUH-Tags%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Chem+Soc%22%5BJournal%5D)">Sequence-Directed Covalent Protein-DNA Linkages in a Single Step Using HUH-Tags.</a> J Am Chem Soc. 139 (20), 7030-7035 (2017).</li>
<li>Kim, K. A., Vellampatti, S., Hwang, S. H., Kim, B. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DNA-based+single+molecule+force+sensor+for+characterization+of+%CE%B1+5+%CE%B2+1+integrin+tension+required+for+invadopodia+formation+and+maturation+in+cancer+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Funct+Mater%22%5BJournal%5D)">DNA-based single molecule force sensor for characterization of α 5 β 1 integrin tension required for invadopodia formation and maturation in cancer cells.</a> Adv Funct Mater. 32 (28), 2110637(2022).</li>
<li>Wang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Integrin+molecular+tension+within+motile+focal+adhesions%5BTitle%5D)+AND+%22Biophys+J%22%5BJournal%5D)">Integrin molecular tension within motile focal adhesions.</a> Biophys J. 109 (11), 2259-2267 (2015).</li>
<li>Ma, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+mechanocytometry+using+tension-activated+cell+tagging%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">Molecular mechanocytometry using tension-activated cell tagging.</a> Nat Methods. 20 (11), 1666-1671 (2023).</li>
<li>Pal, K., Zhao, Y., Wang, Y., Wang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ubiquitous+membrane-bound+DNase+activity+in+podosomes+and+invadopodia%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Ubiquitous membrane-bound DNase activity in podosomes and invadopodia.</a> J Cell Biol. 220 (7), e202008079(2021).</li>
<li>Kim, K. A., Vellampatti, S., Kim, B. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+integrin+molecular+tension+of+human+breast+cancer+cells+on+anisotropic+nanopatterns%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Mol+Biosci%22%5BJournal%5D)">Characterization of integrin molecular tension of human breast cancer cells on anisotropic nanopatterns.</a> Front Mol Biosci. 9, 825970(2022).</li>
<li>Wang, Y., Zhao, Y., Sarkar, A., Wang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+sensor+revealed+abnormal+nuclease+spatial+activity+on+cancer+cell+membrane%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biophotonics%22%5BJournal%5D)">Optical sensor revealed abnormal nuclease spatial activity on cancer cell membrane.</a> J Biophotonics. 12 (5), e201800351(2019).</li>
<li>Zhao, Y., Sarkar, A., Wang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Peptide+nucleic+acid+based+tension+sensor+for+cellular+force+imaging+with+strong+DNase+resistance%5BTitle%5D)+AND+%22Biosens+Bioelectron%22%5BJournal%5D)">Peptide nucleic acid based tension sensor for cellular force imaging with strong DNase resistance.</a> Biosens Bioelectron. 150, 111959(2020).</li>
<li>Rashid, S. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((All-covalent+nuclease-resistant+and+hydrogel-tethered+DNA+hairpin+probes+map+pN+cell+traction+forces%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Appl+Mater+Interfaces%22%5BJournal%5D)">All-covalent nuclease-resistant and hydrogel-tethered DNA hairpin probes map pN cell traction forces.</a> ACS Appl Mater Interfaces. 15 (28), 33362-33372 (2023).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>15 מ"ל צינור חרוטי</td><td>Sarstedt</td><td>62.554.205</td><td></td></tr><tr><td>96 באר צלחת תחתונה מזכוכית</td><td>Cellvis</td><td>P96-1.5H-N</td><td></td></tr><tr><td>רדיד צלחת PCR דבק</td><td>תרמו פישר מדעי</td><td>AB-0626</td><td></td></tr><tr><td>Ampicillin</td><td>Apex Bioresearch Products&nbsp;</td><td>25-530</td><td></td></tr><tr><td>Bio-Rad 20 מ"ל עמודה</td><td>Bio-Rad</td><td>7321010</td><td></td></tr><tr><td>Biotinylated BSA</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>29130</td><td></td></tr><tr><td>BL21 (DE3) מוסמך E. coli</td><td>New England Biolabs</td><td>C2527H</td><td></td></tr><tr><td>סרום בקר אלבומין</td><td>תרמו פישר</td> חממת תרבית תאים <td>BP9703100</td><td></td>מדעית</tr><tr><td>תרמו</td><td>פישר </td><td>51030284</td><td></td>מדעי</tr><tr><td>צנטריפוגה</td><td>תרמו פישר 75009521</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מדעי CHO-K1</td><td>ATCC</td><td>CCL-61</td><td></td></tr><tr><td>צינורות דיאליזה</td><td>תרמו פישר</td><td>PI88242</td><td></td></tr><tr><td>DMSO</td><td>תרמו פישר סיינטיפיק</td><td>D12345</td><td></td></tr><tr><td>EDTA</td><td>תרמו פישר מדעי</td><td>S311-100</td><td></td></tr><tr><td>זרימה ציטומטר</td><td>BD</td><td>Accuri C6 פלוס</td><td></td></tr><tr><td>FlowJo&nbsp;</td><td>BD</td><td>FlowJo v10.10</td><td></td></tr><tr><td>HEPES</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>BP310-1</td><td></td></tr><tr><td>Imidazole</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>O3196-500</td><td></td></tr><tr><td>IPTG</td><td>IBI Scientific</td><td>IB02125</td><td></td></tr><tr><td>LB agar</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP1425-500</td><td></td></tr><tr><td>מעמד ליגנד</td><td>טכנולוגיות DNA משולבות</td><td>בעיצוב המשתמש oligo</td><td>GCT ATA AAC TCA CCG TAA TTT TTT GGC CCG CAG CGA CCA CCC TTT /3Cy5Sp/</td></tr><tr><td>Lysogeny Broth (LB)</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>BP1426-500</td><td></td></tr><tr><td>MnCl2</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>M87-100</td><td></td></tr><tr><td>NaCl</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>BP358-212</td><td></td></tr><tr><td>NeutrAvidin</td><td>Protein Thermo Fisher Scientific</td><td>31000</td><td></td></tr><tr><td>Nickel-NTA שרף&nbsp;</td><td>תרמו פישר סיינטיפיק</td><td>88222</td><td></td></tr><tr><td>PBS</td><td>קורנינג</td><td>21-031-CV</td><td></td></tr><tr><td>צלחת פטרי</td><td>VWR</td><td>25384-342</td><td></td></tr><tr><td>תמיסת יודיד פרופידיום</td><td>קיימן</td><td>כימיקלים 10008351</td><td></td></tr><tr><td>ג'ל SDS-PAGE</td><td>Bio-Rad</td><td>4561096</td><td></td></tr><tr><td>סרום מדיה ללא סרום</td><td>תרמו פישר מדעי</td><td>A4124801</td><td>Gibco Optimem בשימוש, מדיות אלטרנטיביות ללא סרום הן בסדר לשימוש</td></tr><tr><td>ב-Shear Anchor Strand</td><td>טכנולוגיות DNA משולבות</td><td>שתוכננו על ידי המשתמש oligo</td><td>/5IAbRQ//iBiodT/G GGT GGT CGC TGC GGG CC</td></tr><tr><td>Sonicator</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>15-345-139</td><td></td></tr><tr><td>Thermal Cycler</td><td>Bio-Rad</td><td>1861096</td><td></td></tr><tr><td>Tris</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>BP152-500</td><td></td></tr><tr><td>Trypin</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>12605036</td><td></td></tr><tr><td>מסנן אולטרה-צנטריפוגלי, חיתוך 10 kDa</td><td>Amikon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Unzipping Anchor Strand</td><td>טכנולוגיות DNA משולבות</td><td>שתוכננו על ידי המשתמש oligo</td><td>/5IAbRQ/GG GTG GTC GCT GCG GGC C/3Bio/</td></tr><tr><td>WDV פלסמיד</td><td>AddGene</td><td></td> 226983-WDV-Echistatin <td></td></tr><tr><td>פלסמיד</td><td>AddGene</td><td>226985</td><td></td></tr><tr><td>Y-27632</td><td>Selleck Chemicals</td><td>S1049</td><td>משוחזר ב-DMSO</td></tr></tbody></table>

מדידת זרימה-ציטומטריה בתפוקה גבוהה של מכאנוטיפ תאי המבוססת על קרע ואספקה של בדיקות מתח dna לתאים

High-throughput Flow-cytometry Measurement of Cellular Mechanotype Based on Rupture and Delivery of DNA Tension Probes into Cells

כדי להדגים את התועלת וקלות השימוש ב-RAD-TGTs, ניתחנו את ההשפעות של מעכבי Rho Kinase (ROCK) על המכנוטיפ של תאי CHO-K1. מסלול ה-ROCK מעורב בארגון אקטין והפעלת מיוזין. מחקרים קודמים שהשתמשו ב-TGTs הראו כי עיכוב ROCK מפחית את הקרע של TGTs גזירה 16,17,18. TGTs גזירה או כוח גבוה מדווחים על כוחות התכווצות המופעלים באמצעות הידבקויות מוקדיות, בעוד ש-TGTs עם רוכסן או כוח נמוך רגישים לכוחות תאיים נמוכים יותר המעורבים בהדבקה הראשונית, התפשט...

מדידת זרימה-ציטומטריה בתפוקה גבוהה של מכאנוטיפ תאי המבוססת על קרע ואספקה של בדיקות מתח DNA לתאים

Mechanical forces guide many critical cellular processes, and cellular mechanical phenotype, or mechanotype, is disrupted in many diseases. The most ...

high-throughput-flow-cytometry-measurement-cellular-mechanotype-based

Research

JoVE Journal

Bioengineering

הנדסה ביולוגית

הסרטון מדגים שיטה להערכת כוחות קולטן המופעלים על ידי תאי מערכת החיסון באמצעות ננו-חלקיקי זהב מעוגני פוליאתילן גליקול ובדיקות מתח של סיכות שיער DNA. אינטראקציות תאי T חיוביים ל- CD8 מעוררות התפתחות בדיקה, פולטות פלואורסצנטיות בעוד שגדילי נעילה מקיימים את האות לכימות הכוחות המופעלים על ידי תאי מערכת החיסון.

שימוש בבדיקות מתח מבוססות DNA כדי להעריך את כוחות הקולטן המופעלים על ידי תאי מערכת החיסון

ניתוח תזרים cytometric של שלמת הקרינה bimolecular מספק שיטה כמותית תפוקה גבוהה ללמוד אינטראקציה בין חלבונים. מתודולוגיה זו יכולה להיות מיושמת על אתרי קישור ומיפוי חלבון לסינון גורמים המווסתים את האינטראקציה בין חלבונים.

ניתוח תזרים cytometric של שלמת הקרינה bimolecular: שיטה כמותית תפוקה גבוהה לחקר אינטראקציה בין חלבונים

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

טכניקת Microfluidic לחקור deformability הסלולרי

ב פרוטוקול זה, אנו מתארים שיטה micropipette ישירות להחיל כוח מבוקר את הגרעין בתא החי. Assay הזה מאפשר חקירת תכונות מכניות הגרעין בתא חי, חסיד.

בדיקה ישירה כוח למדידת מכני אינטגרציה בין הגרעין של שלד התא

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לשימוש בו זמנית של פורסטר תהודה אנרגיה מבוססת על העברת מתח חיישנים שימדדו עומס חלבון ושחזור פלורסצנטיות לאחר photobleaching למדוד דינמיקה חלבון המאפשר מדידת כוח רגיש דינמיקה חלבונים בתאים חיים.

מדידה של דינמיקה רגישים ל"כוח הפזורים חלבונים בתאים חיים באמצעות שילוב של טכניקות פלורסנט

השיטה המוצגת משלבת את הניתוח הכמותי של מעברי ה-DNA כפול סטרנד (DSBs), מחזור התא הפצה ו אפופטוזיס כדי לאפשר מחזור התא הערכה ספציפית של האינדוקציה DSBS ותיקון, כמו גם את ההשלכות של כשל בתיקון.

מחזור התא-מדידה ייחודית של γH2AX ו אפופטוזיס לאחר הלחץ הגנוטוקסיידי זרימה Cyהמטריה

כאן אנו מציגים פרוטוקול לתאים זעירים ברזולוציה של תא בודד באמצעות הידבקות מתוכנתת DNA. פרוטוקול זה משתמש בפלטפורמת פוטוליטוגרפיה על הספסל כדי ליצור דפוסים של אוליגונוקלאוטידים DNA על שקופית זכוכית ולאחר מכן תוויות קרום התא עם אוליגונוקלאוטידים משלימים זמינים מסחרית. הכלאה של אוליגוס גורמת הידבקות תאים מתוכנתים.

דפוס פשוט, זול ומודולרי של תאים המשתמשים ב- DNA

מאמר זה מתאר פרוטוקול מפורט לשימוש בבדיקות מתח מבוססות דנ"א כדי לדמות את כוחות הקולטן המופעלים על ידי תאי מערכת החיסון. גישה זו יכולה למפות כוחות קולטן &gt;4.7pN בזמן אמת ויכולה לשלב כוחות לאורך זמן.

בדיקות מתח DNA כדי למפות את כוחות קולטן פיקוניוטון חולפים על ידי תאים חיסוניים

הפרוטוקול הנוכחי מספק פתרון מעשי המאפשר מדידה של אפופטוזיס, פוטנציאל קרום מיטוכונדריאלי ונזק לדנ"א בזרע אנושי באמצעות ציטומטר יחיד.

ניתוח ציטומטרי של זרימה של סמנים ביולוגיים לאיתור פגמים תפקודיים בזרע אנושי

מוצגת כאן שיטה לפנוטיפ מכני של תאים בודדים באמצעות פלטפורמה מיקרופלואידית מבוססת אלקטרוניקה הנקראת חישת נקבוביות מכאנו-צומת (mechano-NPS). פלטפורמה זו שומרת על תפוקה מתונה של 1-10 תאים לשנייה תוך מדידת התכונות הביופיזיות האלסטיות והצמיגיות של התאים.

חישת נקבוביות Mechano-node: פלטפורמה מהירה ונטולת תוויות למדידות ויסקואלסיות של תאים בודדים מרובי פרמטרים

למד שיטת זרימה-ציטומטריה בתפוקה גבוהה למדידת כוחות משיכה תאיים באמצעות קרע חיישני DNA דו-גדיליים. גלה כיצד שיטה זו מקדמת את הבנת המכנוביולוגיה ופיתוח טיפולים מכנותרפיים חדשניים.

מדידת זרימה-ציטומטריה בתפוקה גבוהה של מכאנוטיפ תאי המבוססת על קרע ואספקה של בדיקות מתח DNA לתאים

גלה סרטונים נוספים