Name: Kwantificering van driedimensionale celmigratie binnen en in granulaire hydrogel biomaterialen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-03-07T13:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 53 s
Description: Ontdek 3D-celmigratieanalyses met confocale microscopie en Imaris-software voor het kwantificeren van celbeweging in granulaire hydrogels. Deze methoden ondersteunen onderzoek naar weefselregeneratie en wondgenezing.

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>Bovine Serum Albumin</td><td>VWR International</td><td>332</td><td></td></tr><tr><td>CellTracker Green CMFDS Dye, 1 mg</td><td>ThermoFisher</td><td>C2925</td><td>20 x 50 ug eenheden, 492/517 nm</td></tr><tr><td>Centrifuge</td><td>ThermoFisher</td><td>75016085</td><td>ST Plus Series</td></tr><tr><td>Clear 96 well plate</td><td>MilliPore Sigma</td><td>CLS3997-50EA</td><td></td></tr><tr><td>Dimethyl Sulfoxide</td><td>Fisher Scientific</td><td>MT-25950CQC</td><td>250 mL</td></tr><tr><td>Fibroblast Basal Medium</td><td>ATCC</td><td>PCS-201-030</td><td>480 mL, phenol-red-vrij</td></tr><tr><td>Fibroblast Growth Kit - Low Serum</td><td>ATCC</td><td>PCS-201-041</td><td>7.5 mM L-glut,5 ng/mL rh FGF basic, 5 ug/mL rh Insulin, 1 ug/mL Hydrocortisone, 50 ug/mL Ascorbinezuur, 2% FBS</td></tr><tr><td>FIJI (ImageJ)</td><td>NIH</td><td></td><td>Openbare toegang downloaden</td></tr><tr><td>Human Dermal Fibroblasts</td><td>ATCC</td><td>PCS-201-012</td><td>Volwassen humane dermale fibroblasten</td></tr><tr><td>ImageXpress Micro Confocal</td><td>Molecular Devices</td><td></td><td>Spinning Disc confocale microscoop met 4x, 10x vergroting</td></tr><tr><td>IMARIS</td><td>Oxford Instruments</td><td></td><td>3/4D beeldvisualisatie- en analysesoftware, eigendom</td></tr><tr><td>Incubator</td><td>ThermoFisher</td><td>Finnpipette F2 variabele volume pipetten</td><td>HeraCell Vios 160i CO2 Incubator, 165L</td></tr><tr><td>M-20 Microplate Swinging Bucket Rotor</td><td>ThermoFisher</td><td>75003624</td><td></td></tr><tr><td>Methylcellulose</td><td>Fisher Scientific</td><td>9004-67-5</td><td>Labkwaliteit, poedervorm</td></tr><tr><td>Microcentrifuge tube</td><td>Fisherbrand</td><td>05-408-129</td><td>1.5 mL microcentrifugebuizen</td></tr><tr><td>Paraformaldehyde (4%)</td><td>Alfa Aesar</td><td>AAJ19943K2</td><td>Voor fixatie&nbsp;</td></tr><tr><td>Petri dish</td><td>Corning</td><td>08-757-100A</td><td>Bacteriologische petrischalen met deksel 35 x 10 mm</td></tr><tr><td>Pipettes</td><td>ThermoFisher</td><td>4642080</td><td>Finnpipette F2 variabele volume pipetten</td></tr><tr><td>Steriel 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>

kwantificering van driedimensionale celmigratie binnen en in granulaire hydrogel biomaterialen

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

Kwantificering van driedimensionale celmigratie binnen en in granulaire hydrogel biomaterialen

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

Bio-engineering

Cellulaire processen zoals celmigratie van oudsher bestudeerd op twee-dimensionale, stijve kunststof oppervlakken. Dit rapport beschrijft een techniek voor het direct visualiseren eiwit lokalisatie en het analyseren van eiwitten dynamiek in cellen migreren in een meer fysiologisch relevante, drie-dimensionale matrix.

Live-cell imaging van het migreren van cellen die fluorescent-gemerkte eiwitten in een drie-dimensionale Matrix

Werkwijze voor de montage van lijm en oplosbaar gradiënten in een kamer microscopie voor levende celmigratie studies beschreven. De kunstmatige omgeving combineert aangroeiwerende oppervlakken en lijm tracks met oplossing hellingen en daarom maakt het mogelijk om te bepalen van het relatieve belang van begeleiding cues.

Het maken van lijm en Oplosbare verlopen for Imaging Cell Migration met fluorescentie microscopie

Dit artikel behandelt een methode om fluorescerend label collageen dat verder kan worden gebruikt voor zowel vaste en levende beeldvorming van 3D celculturen. Wij bieden ook een geoptimaliseerd protocol om endogene cytoskeleteiwitten van cellen gekweekt in 3D-omgevingen te visualiseren.

Het openbaren van de organisatie van het cytoskelet van invasieve kankercellen in 3D

Een kwantitatief spontane migratie van cellen te bestuderen in een eendimensionale beperkte micro beschreven. Deze methode maakt gebruik van microfabricated kanalen en kan worden gebruikt om de migratie van grote aantallen cellen te bestuderen onder verschillende omstandigheden in enkele experimenten.

Studie van cel-migratie in Microfabricated Kanalen

Celmigratie is een biologisch verschijnsel dat betrokken is bij een overvloed aan fysiologische, zoals wondgenezing en immuunreacties en pathofysiologische processen, zoals kanker. De 3D-matrix van collageen migratie assay is een veelzijdig instrument om de trekkende eigenschappen van verschillende celtypes te analyseren binnen in een 3D-fysiologische-achtige omgeving.

Analyse van cel-migratie binnen Driedimensionale Collagen Matrix

De mechanische eigenschappen en de microstructuur van de extracellulaire matrix sterk beïnvloeden 3D migratie van cellen. Een in vitro werkwijze om de tijdruimtelijk celmigratie gedrag biofysisch variabele omgevingen zowel bevolking en afzonderlijke cel niveaus, gaande beschreven.

Concentrische Gel Systeem om de biofysische rol van matrix Microenvironment op 3D-Cell Migratie Bestudeer

Celmigratie is een belangrijk onderdeel van de menselijke ontwikkeling en het leven. Om de mechanismen te begrijpen die celmigratie kunnen veranderen, presenteren we een planar gradient diffusiesysteem om chemotaxis in een 3D collageenmatrix te onderzoeken, waardoor men de moderne diffusiekamerbeperkingen van bestaande assays kan overwinnen.

Planar Gradient Diffusion System Chemotaxis onderzoeken in een 3D collageenmatrix

Het doel van dit protocol is te evalueren van het effect van de factoren van de pro - en anti - migratory op cel migratie binnen een driedimensionale fibrine-matrix.

Karakterisering van cel migratie binnen driedimensionale In Vitro wond omgevingen

Hier presenteren we een ex-vivo gemengd monolaag cultuur systeem voor de studie van Human glioom Cell (HGC) migratie in real-time. Dit model biedt de mogelijkheid om interacties tussen Hgc's en zowel myelinehoudende als niet-myelinehoudende axonen in een gecompartimenteerde kamer te observeren.

Real-time monitoring van menselijke Glioom Celmigratie op Rugwortel ganglion axon-oligodendrocyte co-culturen

Mechanische krachten zijn belangrijk voor het beheersen van de Celmigratie. Dit protocol demonstreert het gebruik van elastische hydrogels die kunnen worden vervormd met behulp van een glazen micro pipet en een micro manipulator om cellen te stimuleren met een lokale stijfheids gradiënt om veranderingen in celstructuur en migratie teweeg te brengen.

Enkelvoudige cel Duro Taxis assay voor de beoordeling van de mechanische controle van cellulaire beweging en gerelateerde signalering van gebeurtenissen

Collectieve Celmigratie in ontwikkeling, wondgenezing en kanker metastasen wordt vaak geleid door de gradiënten van groeifactoren of signalering van moleculen. Hier beschreven is een experimenteel systeem dat tractie microscopie combineert met een microfluïdisch systeem en een demonstratie van het kwantificeren van de mechanica van collectieve migratie onder biochemische gradiënt.

Tractie microscopie geïntegreerd met microfluïdica voor Chemotactische collectieve migratie

Ontdek 3D-celmigratieanalyses met confocale microscopie en Imaris-software voor het kwantificeren van celbeweging in granulaire hydrogels. Deze methoden ondersteunen onderzoek naar weefselregeneratie en wondgenezing.

Kwantificering van driedimensionale celmigratie binnen en in granulaire hydrogel biomaterialen

Meer video's verkennen