Method Article

Mikroczipy krzemowe do manipulowania interakcją komórka-komórka

DOI:

10.3791/268

August 30th, 2007

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ten artykuł opisuje eksperymentalne podejście do dynamicznej regulacji interakcji komórka-komórka między przylegającymi komórkami w skali mikrometrowej. Wykazano manipulację komunikacją międzykomórkową między hepatocytami a komórką zrębu. Opracowana platforma umożliwia badanie interakcji komórka-komórka w różnych procesach biologicznych, w tym w rozwoju i patogenezie.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Rola mikrośrodowiska komórkowego jest uznawana za kluczową w określaniu losu i funkcji komórek w praktycznie wszystkich tkankach ssaków, od rozwoju do złośliwej transformacji.  W szczególności, interakcja z sąsiednim zrębem była związana z mnóstwem zjawisk biologicznych; jednak konwencjonalne techniki ograniczają zdolność do badania przestrzennych i dynamicznych elementów takich interakcji.

W mikromechanicznej rekonfigurowalnej hodowli (RC) używamy mikroobrabianego podłoża krzemowego z ruchomymi częściami do dynamicznej kontroli interakcji komórka-komórka poprzez mechaniczne repozycjonowanie. Wcześniej metoda ta była stosowana do badania komunikacji międzykomórkowej w kokulturach hepatocytów i komórek niemiąższowych, wykazując interakcje zależne od czasu i ograniczony zakres rozpuszczalnej sygnalizacji 1.

Tutaj szczegółowo opisujemy przygotowanie i użycie systemu RC. Zaczynamy od zademonstrowania obchodzenia się z częściami urządzenia za pomocą pęsety, w tym uruchamiania między konfiguracją szczeliny a kontaktem (populacje komórek oddzielone wąską szczeliną 80 μm lub w bezpośrednim bliskim kontakcie). Następnie szczegółowo opiszemy proces przygotowania substratów do hodowli oraz wieloetapowy proces wysiewu komórek wymagany do uzyskania zlewających się monowarstw komórek. Korzystając z mikroskopii na żywo, ilustrujemy manipulację komórkami w czasie rzeczywistym między różnymi możliwymi konfiguracjami eksperymentalnymi. Na koniec pokazujemy, jakie kroki należy wykonać, aby zregenerować powierzchnię urządzenia do ponownego użycia: czyszczenie toluenem i piranią, powlekanie styropianem oraz obróbka plazmą tlenową.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Przygotowanie kultur komórkowych:

  1. Zacznij od części silikonowych pokrytych polistyrenem poddanym obróbce plazmowej.
  2. Pokryj części odpowiednimi białkami macierzy zewnątrzkomórkowej, aby wspomóc przyłączenie pożądanego typu komórki. W przypadku hepatocytów inkubować w 50 g/ml roztworu kolagenu-1 w temperaturze 37°C przez 45 minut. W przypadku fibroblastów 3T3 matryca nie jest potrzebna.
  3. Części blokujące z częściami uzupełniającymi w konfiguracji stykowej.
  4. Namocz w 70% etanolu przez minimum 10 minut w celu sterylizacji. Przepłukać 2x w ddH2O i 1x w pożywce do hodowli komórkowych.
  5. Komórki nasienne w stężeniu 50....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Wyjątkowość tego systemu polega na tym, że umożliwia dynamiczną manipulację przestrzenną organizacją tkanki na poziomie komórkowym. W związku z tym urządzenie to umożliwiło szereg nowatorskich eksperymentów biologicznych, obejmujących takie tematy, jak dynamika sygnalizacji międzykomórkowej, sygnalizacja kontaktowa i rozpuszczalna, decyzje dotyczące losu komórki, toksykologia i przesłuchy komórkowe. To urządzenie powinno być szeroko uogólnione, ponieważ substratem hodowli jest standardowy plastik do hodowli tkankowych, a.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy dziękują Salmanowi Khetani, Jaredowi Allenowi, Chrisowi Flaimowi i Austinowi Derfusowi za pomocne dyskusje podczas procesu projektowania tego urządzenia. Prace te były wspierane przez National Science Foundation Faculty Early Career Development Program, National Institutes of Health/National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases oraz Fundację Davida i Lucile Packardów. Projekt E.E.H. otrzymał nagrodę Ruth L. Kirschstein National Research Service Award.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Narzędziepodłoży grzebieniowych silikonowychNieCzęści są dostępne do wspólnych projektów badawczych. Prosimy o kontakt z Elliotem Hui (eehui @ alum . mit . edu) lub Sangeeta Bhatia (sbhatia @ mit . edu).
do dotyczy

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Hui, E. E., Bhatia, S. N. Micromechanical control of cell-cell interactions. Proceedings of the National Academy of Sciences. 104, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=17389399&ordinalpos=2&itool=EntrezSystem....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Silicon MicrochipsCell cell InteractionMicromechanical Reconfigurable CultureHepatocyte Fibroblast Co cultureDynamic Cell ManipulationContact Gap ConfigurationToluene Piranha CleaningPolystyrene Coating Oxygen PlasmaLive Microscopy Cell SeedingConfluent Monolayer Formation

Related Articles