여기에서는 멀티웰 플레이트 형식의 폴리아크릴아미드 겔을 빠르고 효율적이며 저렴하게 준비할 수 있는 방법에 대해 설명합니다. 이 방법은 특수 장비가 필요하지 않으며 모든 연구 실험실에서 쉽게 채택할 수 있습니다. 경직성 의존적 세포 반응을 이해하는 데 중점을 둔 연구에 특히 유용할 것입니다.
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여기에서는 멀티웰 플레이트 형식의 폴리아크릴아미드 겔을 빠르고 효율적이며 저렴하게 준비할 수 있는 방법에 대해 설명합니다. 이 방법은 특수 장비가 필요하지 않으며 모든 연구 실험실에서 쉽게 채택할 수 있습니다. 경직성 의존적 세포 반응을 이해하는 데 중점을 둔 연구에 특히 유용할 것입니다.
현재 대부분의 체외 세포 연구는 경질 조직 배양 폴리스티렌(~1 GPa)에서 수행되는 반면, 신체의 대부분의 세포는 탄력 있고 훨씬 부드러운 매트릭스(0.1 – 100 kPa)에 부착되어 있습니다. 이러한 강성 불일치는 세포 반응에 큰 영향을 미치기 때문에 세포 기질로 사용되는 광범위한 강성을 포괄하는 하이드로겔 물질을 개발하는 데 큰 관심이 있습니다. 폴리아크릴아미드 겔은 저렴하고 신체의 모든 연조직의 뻣뻣함 범위를 커버하며 많은 연구 그룹에서 선택하는 하이드로겔입니다. 그러나 폴리아크릴아미드 겔 제제는 길고 지루하며 소량 배치에만 적합합니다. 여기에서는 영구적이고 유연한 플라스틱 필름을 겔의 구조적 지지체로 활용하여 멀티웰 플레이트 형식의 폴리아크릴아미드 겔을 제조할 수 있는 분석에 대해 설명합니다. 이 기술은 현재 방법보다 빠르고 효율적이며 비용이 적게 들며 다른 방법으로는 사용할 수 없는 맞춤형 크기의 겔을 준비할 수 있습니다. 특수 장비가 필요하지 않기 때문에 이 방법은 모든 연구 실험실에서 쉽게 채택할 수 있으며 강성 의존적 세포 반응을 이해하는 데 중점을 둔 연구에 특히 유용할 것입니다.
몸에있는 대부분의 조직은 1 ~ 조달 협정 계수가 0.1 kPa 내지 부드러운 연골 100 kPa의 뇌, 아직, 체외 세포 연구에서 대부분의 조직 배양 폴리스티렌 (TCP)에 실시에 대한 범위의 탄성 계수와 부드러운 점탄성 물질이다 . 1이 강성 불일치가 크게 세포가 자신의 환경에 반응하는 방식에 영향을 미친다. 연구 성장 본체, 2,3- 줄기 세포를 포함. 그 결과 4 다양한 세포 유형의 운명에 기판의 강성의 영향을 밝히기에 따라서 전용 인 다중 하이드로 겔 강성 - 의존성 세포의 이해를 돕기 위하여 개발되어왔다 기판 강성 세포 운명에 상당한 영향을 미치고 있다는 증거가 증가하고 있지만, 폴리 아크릴 아미드 (PA), 5-7, 폴리에틸렌 글리콜 (PEG), 8,9 디메틸 실록산 (PDMS), (10) 및 알긴산 포함한 생물학. 11, 가장 연구가 실시되고 (S)의 수가 적은 소규모불가능한 명령어. 세포 유형 또는 환경 조건이 드물다의 배열을위한 기판 강성의 효과에 대한 체계적, 다차원 연구. (12)
몇몇 유망 높은 처리량 하이드로 겔 기술은 PEG 계 마이크로 어레이, 강성 마이크로로드의 직경 및 높이에 의해 변조되고, 아가 로스 겔 마이크로 비드 (14) 또는 마이크로 및 나노로드의 제조를위한 (13)의 마이크로 유체 장치를 포함하여, 개발되어있다. (15) 그러나 , 기술은 기판 정교하고 실험실의 수가 제한되어 있습니다 제조한다. 강도 변조 된 세포 반응을 포함하는 많은 연구가 구현뿐만 아니라, 영률, 즉 0.3의 생리 학적으로 중요한 범위 발휘할 만 저렴하고 간단하지 않은 폴리 아크릴 아미드 (PA) 겔 이용한다 -. 300 kPa로를 16-22 그러나 PA를 제조하는 방법을 기존 세포 배양 젤은 노동 집약적 결과적으로 준비하다작은 일괄 ared. 세포 기질로서 PA 겔의 제조와 관련된 문제의 일부가 겔을 제조 할 필요가 요구 유래한다 : 1) 산소의 부재하에 완전한 중합을 허용하기 위해, 2) 평활 한 표면과 균일 한 셀을 허용 부착 및 확산, 3) 부동 영구적 방지 세포 배양 접시의 바닥에 부착.
몇몇 그룹은 대형 일괄 적으로 세포 배양을위한 PA 젤을 생산하려고했습니다. 셈러 등. 홀 펀치 후 "컷"이었고, 96 웰 플레이트에 배치 PA 젤의 준비 두께의 시트. (23) 그러나이 방법은 엄격한 젤, 즉,> 1 kPa의 영률, 부드러워로 제한됩니다 젤은 삭재하고 쉽게 손상 "끈적 끈적한"입니다. MIH가 외. 겔 직접 유리 바닥 멀티 웰 플레이트에서 중합 될 수 있도록 더 정교한 기술을 개발 하였다. (6)이 작용 유리 바닥 판에 겔 솔루션을 따르고 사용자 정의 커버 글라스 배열로 "를 사이에두고"에 의해 겔을 형성함으로써 달성되었다. 6 비록 매우 유망한, 약간의 가장자리 효과는 아직이 기술로 관찰되었다. 또한,이 기술은 많은 실험실뿐만 아니라 비용이 많이 드는 유리 바닥 멀티 웰 플레이트에 즉시 액세스 할 수없는 맞춤 설계 배열이 필요합니다.
이 논문은 쉽게 실험실에 의해 채택 될 수있는 멀티 웰 플레이트에서 PA 젤을 조립하는 간단하고 저렴한 방법을 설명합니다. 구충제는 PA 젤에있는 소수성 하나, 및 공유 증착에 PA 젤을 결합하는 친수성 하나, - 여기, 유연한 플라스틱 지원은 두 가지 측면이있는, 사용된다. PA 겔 시트는가요 성 플라스틱 지지체에 부착 된 영구 증착이 된 후, 임의의 두께 나 강성의 겔을 처리하고 임의의 바람직한 형태로 절단 가능하게한다. 이 APPRoach는 PA 결합 액으로, 커버 글라스 또는 비용이 많이 드는 유리 바닥 멀티 웰 플레이트의 우물를 달리 상업적으로 사용할 수없는 크기의 사용자 정의 플라스틱 '된 커버'를 생산하고, 또한 유리 표면 - 치료의 사전 할 필요성을 미연에 방지뿐만 아니라 지루하고 시간 소모적 인 단계를 포함한다. 마지막으로, 균일 PA 겔 시트를 큰 배치로 제조하고, 몇 달 동안 탈 수화 저장 될 수있다.
요약하면, 여기에 제시된 분석은 몇 가지 측면에서 기존의 방법에 비해 개선이다. 첫째, 멀티 웰 플레이트 조립체의 프로세스는 효율적이고, 요구되는 물질의 총 비용은 낮다. 둘째, 하이드로 겔은 하나의 균질 한 겔 필름에 큰 일괄 적으로 생산된다. 마지막으로, 상업적으로 사용할 수있는 유일한 재료가 필요합니다. 분석의 유틸리티는 세포 형태에 강성 기판의 효과를 탐구하고 확산 영역으로 도시된다.
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하이드로 겔 관련 솔루션 및 분취 1. 준비
2. 하이드로 겔 준비 (그림 1 참조)
3. 멀티 웰 플레이트 조립, 콜라겐 코팅 및 살균
PA 강성 분석 4. 셀 시드
음표 : 공통 포유류 세포주 전형적인 있지만,이 섹션에 설명 된 프로토콜을 구체적 유방암 MDA-MB-231 세포주와 함께 사용된다 (도 4 및 5 참조).
PA 강성 분석에 시드 세포의 5. 이미징
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폴리 아크릴 아미드 (PA) 하이드로 겔 널리 강성 - 의존성 세포 반응을 테스트하는 데 사용된다. 17,24을 아크릴 아미드 (A), 비스 - 아크릴 아미드 (B) 중 하나는 가장 연조직 강성 범위에 걸쳐 PA 겔을 만들 수있는 다양한 농도의 혼합함으로써 몸 - 0.3 -.. 여기에 300 kPa의 탄성 계수 (1) 그러나, 폴리 아크릴 아마이드 겔의 준비 지루한 시간이 종종 예를 들어 약물 스크리닝으로 "높은 처리량"애플리케이션의 유용성을 제한, 소모 (12), 간단하고 빠른 방법 (도 1) 제시된 멀티 웰 플레이트에서 PA 겔 또는 임의의 다른 바람직한 조직 배양 용기된다 조립.도 2a는 몇몇과 B 농도의 함수 (또한, 표 1에 요약)로서 영률을 나타낸다. 추가적인 B와 조합 계수는 문헌에보고되어있다. 17,25,26 완전히 swolle의 겔 강성10 ㎐...
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원래 개발 된 전기 영동 겔은 폴리 아크릴 아미드, (28)은 현재 일상적으로 세포 형태, 운동성 및 다른 전지 특성 간의 통신 3,24,29 기판에 강성의 영향을 연구하는 세포 배양 용 기재로서 사용된다. (그림 2, 표 1도 참조 17,25,26 참조) 고분자 전구체 농도의 간단한 변화 - (300 kPa의 0.3) (1) 폴리 아크릴 아미드는 기판 강성의 조작은 신체의 모든 연부 조직의 강성을 포함 할 수 있습니다. PA 겔은 비교적 저렴하고 제조하기 간단하다는 사실에 결합 그들은 강성 - 의존성 세포 - 물질 상호 작용의 연구에서 불가결 플랫폼되었다. 간단한 작업에도 불구 그러나, PA 겔을 제조하는 현재의 기술은 작은 배치로 제한된다. 이 제한은 황산 암모늄에 의해 촉매 자유 라디칼 중합이다 하이드로 겔의 겔화 특성, 유래반응은 자유 라디칼 중합 연쇄이므로 및 TEMED. 30, 그것은 ...
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이 연구는 세인트루이스 대학교가 Silviya Zustiak 박사에게 제공한 창업 자금과 세인트루이스 대학교가 Silviya Zustiak 박사에게 수여한 대통령 연구 기금(PRF) 보조금으로 자금을 지원받았습니다. 기술 지원을 제공해 주신 Naveed Ahmed와 Keval Shah에게 감사드립니다.
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| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| Reagents | |||
| 40% 아크릴아미드 | Bio-Rad | 161-0140 | |
| 2% 비스-아크릴아미드 | Bio-Rad | 161-0142 | |
| 과황산암모늄 | Bio-Rad | 161-07000 | |
| TEMED | Sigma Aldrich | T9281 | |
| Sulfo-SANPAH | Thermo Scientific | 22589 | |
| 콜라겐 타입 1, 쥐 꼬리에서, 3.68 mg/ml | BD Biosciences | 354236 | |
| Dimethyl sulfoxide (DMSO) | Fisher Scientific | BP231-100 | |
| 소수성 용액 — Repel Silane | GE Healthcare Bio-Sciences | 17-1332-01 | |
| PBS (1x), pH 7.4 | HyClone | SH30256.01 | |
| Polydimehylsiloxane (PDMS) [Slygard 182 Elastomer Kit] | Elsworth Adhesives | 3097358-1004 | |
| Tyrpsin/EDTA (10x) | Sigma Aldrich | 44174 | |
| RPMI-1640 Medium (1x) | HyClone | SH30027-02 | |
| 소 태아 혈청 | HyClone | SH30073-03 | |
| 페니실린 스트렙토마이신 | MP 바이오메디컬 | 1670046 | |
| 세제: Triton-X | 시그마 Aldrich | T8787 | |
| 포름알데히드 37% 용액 | 시그마 Aldrich | F1635 | |
| 소 혈청 알부민(BSA) | 시그마 Aldrich | A2153 | |
| BSA 기반 세포 접착 차단 키트 — ECM 세포 접착 어레이 키트 | Chemicon International | ECM540 | |
| 일회용 실험실 장비 | |||
| flexible 플라스틱 지지대 — 폴리아크릴아미드 겔용 GelBond PAG 필름 | GE Healthcare Bio-Sciences | 309819 | |
| 유리판 | 슬럼피 | GBS4100SFSL | |
| 50ml 원뿔형 튜브 | Fisher Scientific | 3181345107 | |
| 15ml 원뿔형 튜브 | FALCON | 352097 | |
| 마이크로 원심분리기 튜브 | Fisher Scientific | 2ml: 02681258 | |
| 96웰 플레이트 (평평한 바닥) | Fisher Scientific | 12565501 | |
| 일회용 피펫(1 ml, 2 ml, 5 ml, 10 ml, 25 ml, 50 ml) | Fisher Scientific | 1 ml: 13-678-11B, 2 ml: 05214038, 5 ml (팔콘) : 357529, 10 ml: 13-678-11E, 25 ML: 13-678-11, 50 ml: 13-678-11F | |
| 유리 전사 피펫 | Fisher Scientific | 5 3/4": 1367820A, 9":136786B | |
| 피펫 팁 (1-200 μ 엘, 101-1000 μ l) | Fisher Scientific | 2707509 | |
| 플라스틱 표준 일회용 전송 피펫 | Fisher Scientific | 13-711-9D | |
| Parafilm | PARAFILM | PM992 | |
| 파우더 프리 검사 장갑 | Quest | 92897 | |
| 실리콘 스페이서 — 실리콘 시트, 0.5mm 두께/13cm x 18cm | Grace Bio-Labs | JTR-S-0.5 | |
| Large/Non-posable lab equipment | |||
| Light and Fluescent Microscope (Axiovert 200M) | Zeiss | 3820005619 | |
| 현미경 소프트웨어 | Zeiss | AxioVision Rel. 4.8.2 | |
| UV 오븐 | UVITRON | UV1080 | |
| 진공 챔버/탈기 장치 | BelArt | 999320237 | |
| 탈기 장치용 진공 펌프 | KNF Lab | 5097482 | |
| 조직 배양 후드 | NUAIRE | NU-425-600 | |
| 화학 흄 후드 | KEWAUNEE | 99151 | |
| 도립 현미경(Axiovert 25) | Zeiss | 663526 | |
| 인큐베이터 | NUAIRE | NU-8500 | |
| 피펫 에이드 | Drummond Scientific Co. | P-76864 | |
| 혈구계 | Bright-Line | 383684 | |
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