Name: High-throughput flowcytometriemeting van cellulair mechanotype op basis van ruptuur en afgifte van DNA-spanningssondes in cellen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-06-13T12:35:00.000+00:00
Duration: 7 min 9 s
Description: Leer hoe je met flowcytometrie en DNA-spanningssonden de mechanische eigenschappen van cellen kunt meten. Deze methode maakt hoogdoorvoeranalyse van tractiekrachten mogelijk voor mechanobiologisch onderzoek.

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>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>

```html
<table><tbody><tr><td>15 mL Conical Tube</td><td>Sarstedt</td><td>62.554.205</td><td></td></tr><tr><td>96 well glass bottom plate</td><td>Cellvis</td><td>P96-1.5H-N</td><td></td></tr><tr><td>Adhesive PCR plate foil</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>AB-0626</td><td></td></tr><tr><td>Ampicillin</td><td>Apex Bioresearch Products</td><td>25-530</td><td></td></tr><tr><td>Bio-Rad 20 mL column</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) Competent E. coli</td><td>New England Biolabs</td><td>C2527H</td><td></td></tr><tr><td>Bovine Serum Albumin</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>BP9703100</td><td></td></tr><tr><td>Cell Culture Incubator</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>51030284</td><td></td></tr><tr><td>Centrifuge</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>75009521</td><td></td></tr><tr><td>CHO-K1</td><td>ATCC</td><td>CCL-61</td><td></td></tr><tr><td>Dialysis Tubing</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>PI88242</td><td></td></tr><tr><td>DMSO</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>D12345</td><td></td></tr><tr><td>EDTA</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>S311-100</td><td></td></tr><tr><td>Flow Cytometer</td><td>BD</td><td>Accuri C6 Plus</td><td></td></tr><tr><td>FlowJo</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>Ligand Stand</td><td>Integrated DNA technologies</td><td>user designed 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 Protein</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>31000</td><td></td></tr><tr><td>Nickel-NTA resin</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>88222</td><td></td></tr><tr><td>PBS</td><td>Corning</td><td>21-031-CV</td><td></td></tr><tr><td>Petri Dish</td><td>VWR</td><td>25384-342</td><td></td></tr><tr><td>Propidium Iodide Solution</td><td>Cayman Chemicals</td><td>10008351</td><td></td></tr><tr><td>SDS-PAGE gel</td><td>Bio-Rad</td><td>4561096</td><td></td></tr><tr><td>Serum Free Media</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>A4124801</td><td>Gibco Optimem Used, alternative serum free medias are fine to use</td></tr><tr><td>Shearing Anchor Strand</td><td>Integrated DNA technologies</td><td>user designed 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>ultracentrifugal filter, 10 kDa cutoff</td><td>Amikon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Unzipping Anchor Strand</td><td>Integrated DNA technologies</td><td>user designed oligo</td><td>/5IAbRQ/GG GTG GTC GCT GCG GGC C/3Bio/</td></tr><tr><td>WDV Plasmid</td><td>AddGene</td><td>226983</td><td></td></tr><tr><td>WDV-Echistatin Plasmid</td><td>AddGene</td><td>226985</td><td></td></tr><tr><td>Y-27632</td><td>Selleck Chemicals</td><td>S1049</td><td>Reconstituted in DMSO</td></tr></tbody></table>
```

high-throughput flowcytometriemeting van cellulair mechanotype op basis van ruptuur en afgifte van dna-spanningssondes in cellen

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

High-throughput flowcytometriemeting van cellulair mechanotype op basis van ruptuur en afgifte van DNA-spanningssondes in cellen

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

Bio-engineering

The video demonstrates a method for assessing receptor forces applied by immune cells using polyethylene glycol-anchored gold nanoparticles and DNA hairpin tension probes. CD8-positive T cell interactions trigger probe unfolding, emitting fluorescence while locking strands sustain the signal for quantifying the forces applied by immune cells.

Using DNA-Based Tension Probes to Assess Receptor Forces Applied by Immune Cells

Flowcytometrische analyse van Bimoleculaire Fluorescentie Complementatie biedt een hoge doorvoer kwantitatieve methode om eiwit-eiwit interacties te bestuderen. Deze methodologie kan worden toegepast op mapping eiwitbindingsplaatsen en screenen factoren die eiwit-eiwit interactie te bepalen.

Flowcytometrische analyse van Bimoleculaire Fluorescentie Complementatie: Een High Throughput kwantitatieve methode om eiwit-eiwit interactie Studie

We demonstreren een-microfluidics gebaseerde test om de termijn voor de cellen om de doorvoer te meten door middel van een opeenvolging van micron-schaal vernauwingen.

Een Microfluïdische Techniek om Cell Vervormbaarheid Probe

In dit protocol beschrijven we een micropipet-methode om een gecontroleerde kracht direct toepassen in de kern in een levende cel. Deze bepaling laat ondervraging van nucleaire mechanische eigenschappen in de cel levend, aanhangend.

Een directe kracht sonde voor het meten van de mechanische integratie tussen de kern en het cytoskelet

Hier presenteren we een protocol voor het gelijktijdig gebruik van Förster resonance energie overdracht gebaseerde spanning sensoren voor het meten van eiwit belasting en fluorescentie herstel na photobleaching voor het meten van de dynamiek van de eiwitten waardoor de meting van kracht-gevoelige eiwit dynamiek binnen levende cellen.

Meting van de kracht-gevoelige eiwitten Dynamics in levende cellen met behulp van een combinatie van Fluorescent technieken

De gepresenteerde methode combineert de kwantitatieve analyse van DNA Double-strand Breaks (DSBs), celcyclus verdeling en apoptosis om de celcycluspecifieke evaluatie van de inductie en reparatie van DSB mogelijk te maken, evenals de gevolgen van herstel fouten.

Celcyclus-specifieke meting van γH2AX en apoptosis na genotoxische stress door flow Cytometrie

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

Hier presenteren we een protocol voor micropatrintercellen met eencellige resolutie met behulp van DNA-geprogrammeerde adhesie. Dit protocol maakt gebruik van een benchtop fotolithografieplatform om patronen van DNA-oligonucleotiden op een glasplaat te creëren en vervolgens celmembranen te labelen met in de handel verkrijgbare complementaire oligonucleotiden. Hybridisatie van de oligo's resulteert in geprogrammeerde celadhesie.

Eenvoudige, betaalbare en modulaire patronen van cellen met behulp van DNA

Dit artikel beschrijft een gedetailleerd protocol voor het gebruik van DNA-gebaseerde spanningsondes om de receptorkrachten in beeld te brengen die door immuuncellen worden toegepast. Deze aanpak kan receptorkrachten &gt;4,7pN in realtime in kaart brengen en krachten in de loop van de tijd integreren.

DNA-spanningsondes om de voorbijgaande piconewtonreceptorkrachten door immuuncellen in kaart te brengen

Het huidige protocol biedt een praktische oplossing die het mogelijk maakt om apoptose, mitochondriaal membraanpotentiaal en DNA-schade in menselijk sperma te meten met een enkele cytometer.

Flowcytometrische analyse van biomarkers voor het detecteren van functionele defecten van menselijk sperma

Hier wordt een methode gepresenteerd om afzonderlijke cellen mechanisch te fenotyperen met behulp van een op elektronica gebaseerd microfluïdisch platform dat mechano-node-pore sensing (mechano-NPS) wordt genoemd. Dit platform handhaaft een gematigde doorvoer van 1-10 cellen / s terwijl het zowel de elastische als viskeuze biofysische eigenschappen van cellen meet.

Mechano-Node-Pore Sensing: een snel, labelvrij platform voor multi-parameter single-cell visco-elastische metingen

Leer hoe je met flowcytometrie en DNA-spanningssonden de mechanische eigenschappen van cellen kunt meten. Deze methode maakt hoogdoorvoeranalyse van tractiekrachten mogelijk voor mechanobiologisch onderzoek.

High-throughput flowcytometriemeting van cellulair mechanotype op basis van ruptuur en afgifte van DNA-spanningssondes in cellen (Video) | JoVE Journal

High-throughput flowcytometriemeting van cellulair mechanotype op basis van ruptuur en afgifte van DNA-spanningssondes in cellen

Meer video's verkennen