Name: Wytwarzanie gradientowego nanowzoru za pomocą techniki nanoimprintingu termicznego i badanie przesiewowe odpowiedzi komórek tworzących kolonie śródbłonka (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-07-01T14:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 24 s
Description: Poznaj metodę wytwarzania gradientowych nanowzorów termicznym nanoimprintowaniem do badania odpowiedzi komórek śródbłonka. Technika umożliwia przesiewowe analizy wpływu fizycznych bodźców na zachowanie komórek.

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

Ta praca była wspierana przez Program Badań Podstawowych za pośrednictwem Narodowej Fundacji Badawczej Korei (NRF) finansowany przez Ministerstwo Edukacji, Nauki i Technologii (MEST) [NRF-2015R1D1A1A01060397] oraz Program Rozwoju Bio i Technologii Medycznych NRF finansowany przez Ministerstwo Nauki, ICT i Planowania Przyszłości [NRF-2017M3A9C6029563].

<ol><li>Dalby, M. J., Gadegaard, N., Oreffo, R. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Harnessing+nanotopography+and+integrin-matrix+interactions+to+influence+stem+cell+fate%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+materials%22%5BJournal%5D)">Harnessing nanotopography and integrin-matrix interactions to influence stem cell fate.</a> Nature materials. 13 (6), 558-569 (2014).</li>
<li>Qian, W., Gong, L., Cui, X., Zhang, Z., Bajpai, A., Liu, C., Castillo, A., Teo, J. C., Chen, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanotopographic+Regulation+of+Human+Mesenchymal+Stem+Cell+Osteogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Materials+%26+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Nanotopographic Regulation of Human Mesenchymal Stem Cell Osteogenesis.</a> ACS Applied Materials & Interfaces. 9 (48), 41794-41806 (2017).</li>
<li>Naganuma, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+relationship+between+cell+adhesion+force+activation+on+nano%2Fmicro-topographical+surfaces+and+temporal+dependence+of+cell+morphology%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">The relationship between cell adhesion force activation on nano/micro-topographical surfaces and temporal dependence of cell morphology.</a> Nanoscale. 9 (35), 13171-13186 (2017).</li>
<li>Han, J., Lin, K. H., Chew, L. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Study+on+the+regulation+of+focal+adesions+and+cortical+actin+by+matrix+nanotopography+in+3D+environment%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physics%3A+Condensed+Matter%22%5BJournal%5D)">Study on the regulation of focal adesions and cortical actin by matrix nanotopography in 3D environment.</a> Journal of Physics: Condensed Matter. 29 (45), 455101(2017).</li>
<li>Liu, X., Wang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+nano-biointerface+as+a+new+platform+for+guiding+cell+fate%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Society+Reviews%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional nano-biointerface as a new platform for guiding cell fate.</a> Chemical Society Reviews. 43 (8), 2385-2401 (2014).</li>
<li>Turner, L. A., Dalby, M. J. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2014/bm/c4bm00155a#!divAbstract">Nanotopography-potential relevance in the stem cell niche.</a> Biomaterials science. 2 (11), 1574-1594 (2014).</li>
<li>Driscoll, M. K., Sun, X., Guven, C., Fourkas, J. T., Losert, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cellular+contact+guidance+through+dynamic+sensing+of+nanotopography%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+nano%22%5BJournal%5D)">Cellular contact guidance through dynamic sensing of nanotopography.</a> ACS nano. 8 (4), 3546-3555 (2014).</li>
<li>Yim, E. K., Darling, E. M., Kulangara, K., Guilak, F., Leong, K. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanotopography-induced+changes+in+focal+adhesions%2C+cytoskeletal+organization%2C+and+mechanical+properties+of+human+mesenchymal+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Nanotopography-induced changes in focal adhesions, cytoskeletal organization, and mechanical properties of human mesenchymal stem cells.</a> Biomaterials. 31 (6), 1299-1306 (2010).</li>
<li>Davis, G. E., Senger, D. R. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16306453">Endothelial extracellular matrix.</a> Circulation research. 97 (11), 1093-1107 (2005).</li>
<li>Nakayama, K. H., Surya, V. N., Gole, M., Walker, T. W., Yang, W., Lai, E. S., Ostrowski, M. A., Fuller, G. G., Dunn, A. R., Huang, N. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoscale+patterning+of+extracellular+matrix+alters+endothelial+function+under+shear+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+letters%22%5BJournal%5D)">Nanoscale patterning of extracellular matrix alters endothelial function under shear stress.</a> Nano letters. 16 (1), 410-419 (2015).</li>
<li>Bettinger, C. J., Zhang, Z., Gerecht, S., Borenstein, J. T., Langer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancement+of+in+vitro+capillary+tube+formation+by+substrate+nanotopography%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+materials%22%5BJournal%5D)">Enhancement of in vitro capillary tube formation by substrate nanotopography.</a> Advanced materials. 20 (1), 99-103 (2008).</li>
<li>Katz, B. Z., Zamir, E., Bershadsky, A., Kam, Z., Yamada, K. M., Geiger, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physical+state+of+the+extracellular+matrix+regulates+the+structure+and+molecular+composition+of+cell-matrix+adhesions%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+biology+of+the+cell%22%5BJournal%5D)">Physical state of the extracellular matrix regulates the structure and molecular composition of cell-matrix adhesions.</a> Molecular biology of the cell. 11 (3), 1047-1060 (2000).</li>
<li>Deanfield, J. E., Halcox, J. P., Rabelink, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endothelial+function+and+dysfunction%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Endothelial function and dysfunction.</a> Circulation. 115 (10), 1285-1295 (2007).</li>
<li>Tajima, S., Chu, J., Li, S., Komvopoulos, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+regulation+of+endothelial+cell+adhesion%2C+spreading%2C+and+cytoskeleton+on+low-density+polyethylene+by+nanotopography+and+surface+chemistry+modification+induced+by+argon+plasma+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Materials+Research+Part+A%22%5BJournal%5D)">Differential regulation of endothelial cell adhesion, spreading, and cytoskeleton on low-density polyethylene by nanotopography and surface chemistry modification induced by argon plasma treatment.</a> Journal of Biomedical Materials Research Part A. 84 (3), 828-836 (2008).</li>
<li>Mohiuddin, M., Pan, H. A., Hung, Y. C., Huang, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Control+of+growth+and+inflammatory+response+of+macrophages+and+foam+cells+with+nanotopography%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale+research+letters%22%5BJournal%5D)">Control of growth and inflammatory response of macrophages and foam cells with nanotopography.</a> Nanoscale research letters. 7 (1), 394(2012).</li>
<li>Kyle, D. J., Oikonomou, A., Hill, E., Bayat, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+and+functional+evaluation+of+biomimetic+silicone+surfaces+with+hierarchical+micro%2Fnano-topographical+features+demonstrates+favourable+in+vitro+foreign+body+response+of+breast-derived+fibroblasts%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Development and functional evaluation of biomimetic silicone surfaces with hierarchical micro/nano-topographical features demonstrates favourable in vitro foreign body response of breast-derived fibroblasts.</a> Biomaterials. 52, 88-102 (2015).</li>
<li>Seo, H. R., Joo, H. J., Kim, D. H., Cui, L. H., Choi, S. C., Kim, J. H., Cho, S. W., Lee, K. B., Lim, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanopillar+Surface+Topology+Promotes+Cardiomyocyte+Differentiation+through+Cofilin-Mediated+Cytoskeleton+Rearrangement%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Materials+%26+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Nanopillar Surface Topology Promotes Cardiomyocyte Differentiation through Cofilin-Mediated Cytoskeleton Rearrangement.</a> ACS Applied Materials & Interfaces. 9 (20), 16803-16812 (2017).</li>
<li>Hwang, J. H., Lee, D. H., Byun, M. R., Kim, A. R., Kim, K. M., Park, J. I., Oh, H. T., Hwang, E. S., Lee, K. B., Hong, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanotopological+plate+stimulates+osteogenic+differentiation+through+TAZ+activation%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Nanotopological plate stimulates osteogenic differentiation through TAZ activation.</a> Scientific Reports. 7 (1), 3632(2017).</li>
<li>Bae, D., Moon, S. H., Park, B. G., Park, S. J., Jung, T., Kim, J. S., Lee, K. B., Chung, H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanotopographical+control+for+maintaining+undifferentiated+human+embryonic+stem+cell+colonies+in+feeder+free+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Nanotopographical control for maintaining undifferentiated human embryonic stem cell colonies in feeder free conditions.</a> Biomaterials. 35 (3), 916-928 (2014).</li>
<li>Cui, L. H., Joo, H. J., Kim, D. H., Seo, H. R., Kim, J. S., Choi, S. C., Huang, L. H., Na, J. E., Lim, I. R., Kim, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Manipulation+of+the+response+of+human+endothelial+colony-forming+cells+by+focal+adhesion+assembly+using+gradient+nanopattern+plates%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+biomaterialia%22%5BJournal%5D)">Manipulation of the response of human endothelial colony-forming cells by focal adhesion assembly using gradient nanopattern plates.</a> Acta biomaterialia. 65, 272-282 (2017).</li>
<li>Lee, W., Park, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Porous+anodic+aluminum+oxide%3A+anodization+and+templated+synthesis+of+functional+nanostructures%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+reviews%22%5BJournal%5D)">Porous anodic aluminum oxide: anodization and templated synthesis of functional nanostructures.</a> Chemical reviews. 114 (15), 7487-7556 (2014).</li>
<li>Masuda, H., Fukuda, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ordered+metal+nanohole+arrays+made+by+a+two-step+replication+of+honeycomb+structures+of+anodic+alumina%5BTitle%5D)+AND+%22science%22%5BJournal%5D)">Ordered metal nanohole arrays made by a two-step replication of honeycomb structures of anodic alumina.</a> science. 268 (5216), 1466(1995).</li>
<li>Masuda, H., Satoh, M. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1143/JJAP.35.L126/meta">Fabrication of gold nanodot array using anodic porous alumina as an evaporation mask.</a> Japanese Journal of Applied Physics. 35 (1B), L126(1996).</li>
<li>Zaraska, L., Sulka, G. D., Jaskuła, M. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0257897209008780">The effect of n-alcohols on porous anodic alumina formed by self-organized two-step anodizing of aluminum in phosphoric acid.</a> Surface and Coatings Technology. 204 (11), 1729-1737 (2010).</li>
<li>Yang, K. Y., Kim, J. W., Byeon, K. J., Lee, H. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167931707002134">Selective deposition of the silver nano-particles using patterned the hydrophobic self-assembled monolayer patterns and zero-residual nano-imprint lithography.</a> Microelectronic engineering. 84 (5), 1552-1555 (2007).</li>
<li>Park, B. G., Lee, W., Kim, J. S., Lee, K. B. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0927775710004504">Superhydrophobic fabrication of anodic aluminum oxide with durable and pitch-controlled nanostructure.</a> Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 370 (1), 15-19 (2010).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Produkcja AAO często cierpi z powodu wad, takich jak pęknięcia, nieregularne kształty porów i przypalenie. Główną przyczyną tych wad jest tzw. przebicie elektrolityczne, na które duży wpływ ma charakter anodowanych podłoży metalowych i rezystywność elektrolitu21. Ponieważ rezystywność elektrolitu zmienia się w zależności od jego temperatury, ciągłe eliminowanie ciepła z elektrod jest punktem krytycznym dla utrzymania stabilnej temperatury lokalizacji elektrolitu w tak wysokich warunkach anodowania...

Ostatnio, reakcja komórek na fizyczną stymulację topografii powierzchni została zwrócona w dziedzinie inżynierii komórkowej1,2,3,4. W związku z tym więcej uwagi skupiono na trójwymiarowych nanostrukturach na powierzchni przyczepu komórek5. Doniesiono, że integryna, która jest urządzeniem rozpoznającym powierzchnię komórki, przekazuje bodziec fizyczny napędzany przez mikro-nanostruktury ECM poprzez mechano-transdukcję6. Ta mechaniczna stymulacja reguluje zachowanie komórek poprzez wskazówki kontaktowe7 i indukuje reorganizację cytoszkieletu w celu zmiany kształtu, oprócz ogniskowych zrostów i sztywności komórek8.
Ludzkie komórki progenitorowe śródbłonka (hEPC) w ciele ściśle oddziałują z mikrośrodowiskiem otaczającego ECM9. Wskazuje to, że stan fizyczny ECM działa jako ważny parametr dla tworzenia specyficznego kompleksu adhezyjnego komórka-macierz w takim samym stopniu, jak naprężenie ścinające pochodzące z przepływu krwi10. Doniesiono, że nanotopografia powierzchniowa zwiększa tworzenie in vitro rozległych sieci kapilar naczyń włosowatych hEPCs11 oraz że system łączący ECM/czynnik rozpuszczalny biologicznie umożliwia hEPC rozpoznawanie dysfunkcyjnych substratów i wspomaga gojenie się ran12,13. Niemniej jednak związek między ECM a hEPC nie jest jasno zrozumiały.
Chociaż wielu badaczy próbowało wyjaśnić związek między reakcjami komórek a fizycznymi sygnałami z różnych substratów14,15,16, badania te wykorzystywały tylko stały rozmiar nanostruktury lub nanowzorce o nieregularnym układzie, które mają ograniczenie, aby wyjaśnić związek między rozmiarem nanostruktury a zachowaniem komórki. Problemem jest tutaj brak odpowiednich narzędzi do badań przesiewowych odpowiedzi komórkowych, które mogłyby zastąpić istniejące żmudne i iteracyjne podejścia w celu znalezienia optymalnego rozmiaru nanostruktury. Dlatego wymagana jest prosta technika badania przesiewowego reakcji komórkowych na stymulacje fizyczne bez powtarzania.
Tutaj opisujemy metodę używaną w naszych poprzednich raportach17,18,19 do tworzenia gradientowego nanowzoru, w którym średnica ułożonych nanofilarów stopniowo rośnie. Ponadto opisaliśmy również, jak hodować i analizować zachowanie hECFC na gradientowych płytkach nanowzorcowych, aby określić wpływ bodźców fizycznych na komórki. Do wytworzenia gradientowej formy AAO zastosowano łagodną anodowanie, stopniowe trawienie i metodę powlekania warstwą zapobiegającą przywieraniu. Dzięki zastosowaniu techniki litografii termicznej uzyskano identyczne gradientowe nanowzory polistyrenu w opłacalny i łatwy sposób. Korzystając z gradientowych nanowzorów, możliwe jest określenie, który rozmiar nanostruktury ma duży wpływ na zachowanie komórki w jednym zestawie eksperymentów. Spodziewamy się, że ten gradientowy nanowzór będzie pomocny w zrozumieniu mechanizmów interakcji między hECFC pochodzącymi z krwi lub innymi komórkami a różnymi rozmiarami nanostruktur.

<table><tbody><tr><td>Kwas nadchlorowy 60%</td> <td>Daejung Chemicals & Metale</td><td>6512-4100</td><td></td></tr><tr><td>Alkohol etylowy, absolutny 99,9%</td><td>Daejung Chemicals & Metale</td><td>4118-4100</td><td></td></tr><tr><td>Kwas fosforowy 85%</td><td>Daejung Chemicals & Metale</td><td>6532-4400</td><td></td></tr><tr><td>Alkohol metylowy 99,5%</td> <td>Daejung Chemicals & Metale</td><td>5558-4400</td><td></td></tr><tr><td>Tlenek chromu(VI)</td><td>Daejung Chemicals & Metale</td><td>2558-4400</td><td></td></tr><tr><td>Kwas siarkowy 95%</td> <td>Daejung Chemicals & Metale</td><td>7781-4100</td><td></td></tr><tr><td>Nadtlenek wodoru 30%</td> <td>Daejung Chemicals & Metale</td><td>4104-4400</td><td></td></tr><tr><td>n-heksan 95%</td><td>Daejung Chemicals & Metale</td><td>4081-4400</td><td></td></tr><tr><td>Toluen 99,5%</td><td>Daejung Chemikalia i Metale</td><td>8541-4400</td><td></td></tr><tr><td>(heptadekafluoro-1,1,2,2,-tetrahydrodecylo)dimetylochlorosilan</td><td>Gelest</td><td>SIH5840.4</td><td>Wrażliwy na wilgoć</td></tr><tr><td>Metoksynonafluorobutan 99%</td><td>Sigma aldrich</td><td>464309</td><td></td></tr><tr><td>Roztwór kolagenu</td><td>Stemcell</td><td>#4902</td><td></td></tr><tr><td>Żelatyna</td><td>Sigma aldrich</td><td>G1890</td><td>Roztwór</td></tr> <tr><td>do powlekania białekFicoll-Paque</td><td>GE Heathcare</td><td>17-1440-03</td><td>Hydrofilowy roztwór polisacharydowy</td></tr><tr><td>EGM-2MV</td><td>Lonza</td><td>CC-3202</td><td>Pożywka do ekspansji komórek śródbłonka</td></tr><tr><td>Penicylina-Streptomycyna</td><td>Gibco</td><td>15140-122</td><td></td></tr><tr><td>Sól fizjologiczna buforowana fosforanami</td><td>Gibco</td><td>10010031</td><td></td></tr><tr><td>Płodowa surowica bydlęca</td><td>Gibco</td><td>12483-020</td><td></td></tr><tr><td>Paraformaldehyd</td><td>Sigma aldrich</td><td>P6148</td><td></td></tr><tr><td>Aldehyd glutarowy</td><td>Sigma aldrich</td><td>G5882-100ML</td><td></td></tr><tr><td>Tetroxide osmu</td><td>Sigma aldrich</td><td>201030-1G</td><td></td></tr><tr><td>Heksametylodilazan</td><td>Sigma aldrich</td><td>440191</td><td></td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>Sigma aldrich</td><td>X100-100ML</td><td>Etoksylat oktylofenolu&nbsp;</td></tr><tr><td>Surowica kozia</td><td>Gibco</td><td>26050-088</td><td></td></tr><tr><td>przeciwciało pierwotne przeciwko ludzkiej winkulinie&nbsp;</td><td>Sigma aldrich</td><td>V9131</td><td></td></tr><tr><td>Sonda F-aktynowa</td><td>Sondy molekularne</td><td>A12379</td><td>Fluorescencyjnie sprzężona falloidyna</td></tr><tr><td>Alexa Fluor 488-sprzężona anty-myszy&nbsp; Przeciwciało IgG</td><td>Sondy molekularne</td><td>A11001</td><td>Przeciwciało drugorzędowe sprzężone z fluorescencją&nbsp;</td></tr><tr><td>4',6-diamidyn-2-fenyloindol&nbsp;</td><td>Sigma aldrich</td><td>D9542</td><td></td></tr><tr><td>Podłoże montażowe</td><td>DAKO</td><td>S3023</td><td></td></tr><tr><td>Przeciwciało pierwotne anty-ludzkie vWF&nbsp;</td><td>DAKO</td><td>A0082</td><td></td></tr><tr><td>Anty-ludzkie&nbsp; Przeciwciało pierwszorzędowe CD144&nbsp;</td><td>BD Biosciences</td><td>#555661</td><td></td></tr><tr><td>Epoka 12&handel; Zestaw do zatapiania, z BDMA</td><td>Ted Pella</td><td>18012</td><td>Żywica epoksydowa</td></tr><tr><td>Octan uranylu, 25g</td><td>Ted Pella</td><td>19481</td><td></td></tr><tr><td>Cytrynian ołowiu, trójwodzian, 10g</td><td>Ted Pella</td><td>19312</td><td></td></tr><tr><td>Ultra czysta płyta aluminiowa</td><td>Goodfellow</td><td>26050-088</td><td></td></tr><tr><td>Arkusz polistyrenu</td><td>Goodfellow</td><td>ST313120</td><td></td></tr><tr><td>8,0-calowy wafel silikonowy</td><td>Siltron</td><td>29-01024-03</td><td>Jednostronnie polerowane, 725 &mikro; m gruby</td></tr><tr><td>Eksykator próżniowy, 4,4 L</td><td>Kartell</td><td>KA.230</td><td></td></tr><tr><td>Pompa próżniowa</td><td>Vacuumer</td><td>V3. VOP100</td><td></td></tr><tr><td>Zasilacz</td><td>Unicorntech</td><td>UDP-3003</td><td></td></tr><tr><td>Mieszadło magnetyczne</td><td>Daihan scientific</td><td>SL. </td><td></td>SMS03022</tr><tr><td>Mieszadło górne</td><td></td><td>Cyrkulator HT120DX</td><td></td>Daihan</tr><tr><td></td><td>scientific Daihan scientific</td><td>WCR-P12</td><td></td></tr><tr><td>Stolik ruchomy</td><td>liniowy Zaber</td><td>A-LSQ300A-E01-KT07</td><td></td></tr><tr><td>Kątownik, 90 stopni</td><td>Zaber</td><td>AB90M</td><td>Akcesorium do linijnego stolika ruchomego</td></tr><tr><td>PMP, 145 mm</td><td>Vitlab</td><td>67995</td><td>Pęseta niemetalowa</td></tr><tr><td>Zlewka PTFE, 250 ml</td><td>Cowie</td><td>CW007.25</td><td></td></tr><tr><td>Myjka ultradźwiękowa</td><td>Branson</td><td>B2510MTH</td><td></td></tr><tr><td>obcinarka do PCB</td><td>Hozan Tool Przemysłowe</td><td>K-110</td><td></td></tr><tr><td>Urządzenie nanoimprint</td><td>Nanonex</td><td>NX-2000</td><td></td></tr><tr><td>Generator plazmy tlenowej</td><td>Femto Science</td><td>CUTE</td><td></td></tr><tr><td>Sterylizator niskotemperaturowy</td><td>Lowtem</td><td>Crystal 50</td><td></td></tr><tr><td>CO2 Inkubator</td><td>Panasonic</td><td>MCO-18AC</td><td></td></tr><tr><td>Laserowy mikroskop skaningowy Confoal</td><td>Carl Zeiss</td><td>LSM700</td><td></td></tr><tr><td>Skaningowy mikroskop elektronowy</td><td>JEOL</td><td>JSM6701</td><td></td></tr><tr><td>Transmisyjny mikroskop elektronowy</td><td>Hitachi</td><td>H-7500</td><td></td></tr></tbody></table>

wytwarzanie gradientowego nanowzoru za pomocą techniki nanoimprintingu termicznego i badanie przesiewowe odpowiedzi komórek tworzących kolonie śródbłonka

Fabrication of Gradient Nanopattern by Thermal Nanoimprinting Technique and Screening of the Response of Human Endothelial Colony-forming Cells

Nanotopografię można znaleźć w różnych matrycach zewnątrzkomórkowych (ECM) wokół ciała i wiadomo, że ma ważne działanie regulujące reakcje komórkowe. Trudno jest jednak określić związek między wielkością nanostruktury a reakcjami komórek ze względu na brak odpowiednich narzędzi przesiewowych. W tym miejscu pokazujemy rozwój powtarzalnych i opłacalnych gradientowych płytek nanowzorcowych do manipulowania odpowiedziami komórkowymi. Wykorzystując anodowy tlenek glinu (AAO) jako formę wzorcową, gradientowe płytki nanowzoru z nanofilarami o rosnących zakresach średnic [120-200 nm (GP 120/200), 200-280 nm (GP 200/280) i 280-360 nm (GP 280/360)] zostały wytworzone techniką nadruku termicznego. Te gradientowe płytki nanowzorcowe zostały zaprojektowane tak, aby naśladować różne rozmiary nanotopografii w ECM i zostały wykorzystane do badania przesiewowego odpowiedzi ludzkich komórek tworzących kolonie śródbłonka (hECFC). W tym protokole opisujemy krok po kroku procedurę wytwarzania gradientowych płytek nanowzorcowych do inżynierii komórkowej, techniki hodowli hECFC z ludzkiej krwi obwodowej oraz hodowlę hECFC na płytkach nanowzorcowych.

Rycina 1 przedstawia obrazy SEM wykonanych form AAO o gradiencie w zależności od ich typu i położenia. Rycina 2 przedstawia obrazy SEM płytek z gradientowymi nanoprzewodami o regularnych, zaokrąglonych nanofilarach, a Rycina 3 zawiera dane ilościowe dotyczące średnicy nanofilarów. Tabela 1 wymienia charakterystykę wykonanych nanofilarów.
<p class="jove_content" fo:keep-toget...

Tutaj prezentujemy protokół wytwarzania gradientowych płytek nanowzorcowych za pomocą termicznego nanoimprintingu oraz metodę przesiewowego wykrywania odpowiedzi ludzkich komórek progenitorowych śródbłonka na nanostruktury. Dzięki zastosowaniu opisanej technologii możliwe jest wytworzenie rusztowania, które może manipulować zachowaniem komórki za pomocą bodźców fizycznych.

Wytwarzanie gradientowego nanowzoru za pomocą techniki nanoimprintingu termicznego i badanie przesiewowe odpowiedzi komórek tworzących kolonie śródbłonka

Nanotopography can be found in various extracellular matrices (ECMs) around the body and is known to have important regulatory actions upon cellular ...

Główną zaletą tej techniki jest to, że może ona wytwarzać gradientowe wzory o wysokiej odtwarzalności i umożliwiła badanie przesiewowe odpowiedzi komórek na struktury obserwacyjne pasożytów. Reakcja obserwowana na stymulację fizyczną nie jest jeszcze w pełni odkryta. Wierzymy, że nasza metoda będzie niezbędnym narzędziem do odkrycia tych nieznanych mechanizmów.Aby rozpocząć, podłącz zlewkę z podwójnym płaszczem zawierającą roztwór do elektropolerowania do cyrkulatora i ustaw temperaturę na siedem stopni Celsjusza. Pozostaw roztwór mieszany przez co najmniej 30 minut, aż temperatura spadnie do siedmiu stopni Celsjusza. Zanurz ultraczystą aluminiową płytkę i przeciwelektrodę węglową w roztworze do elektropolerowania za pomocą zacisków krokodylkowych i drutu miedzianego.Dostosuj położenie aluminiowej płytki w przeciwelektrodzie węglowej tak, aby była zwrócona do siebie. Podłącz aluminiową płytkę do dodatniego zacisku i podłącz przeciwelektrodę węglową do ujemnego zacisku zasilacza prądu stałego. Po przyłożeniu napięcia 20 woltów aluminiowa płyta przechodzi od szorstkiej, pozbawionej połysku powierzchni do lustrzanej powierzchni w kolorze srebrnym.Aby wykonać anodowanie pierwotne, wlej

fabrication-gradient-nanopattern-thermal-nanoimprinting-technique

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioinżynieria

Opisujemy protokół mikrofabrykacji mikroprzepływowego urządzenia do generowania gradientów, które umożliwia tworzenie przestrzennych i czasowych gradientów w ściśle określonym mikrośrodowisku. W tym podejściu mikroprzepływowe urządzenie do generowania gradientów może być wykorzystane do badania kierunkowej migracji komórek, embriogenezy, gojenia ran oraz przerzutów nowotworowych.

Mikroprzepływowe urządzenie do generowania gradientów w biologii komórki

Niniejszy artykuł opisuje najpierw procedurę izolacji ludzkich komórek śródbłonka z żył pępkowych, a następnie pokazuje, jak wykorzystać te komórki do badania transmigracji neutrofili w warunkach przepływu. Dzięki zastosowaniu komory przepływowej o małej objętości, wykonanej z polimeru o właściwościach optycznych szkła, możliwe jest również obrazowanie fluorescencyjne żywych komórek rzadkich populacji komórkowych.

Izolacja ludzkich komórek śródbłonka żyły pępkowej oraz ich zastosowanie w badaniu transmigracji neutrofili w warunkach przepływu

W tym protokole demonstrujemy wytwarzanie biomimetycznych substratów do hodowli komórek serca wykonanych z dwóch różnych materiałów polimerowych za pomocą litografii kapilarnej.  Opisane metody zapewniają skalowalną, opłacalną technikę inżynierii struktury i funkcji makroskopowych tkanek serca do zastosowań in vitro i in vivo.

Litografia sił kapilarnych w inżynierii tkankowej serca

Opisano metodę montażu adhezyjnych i rozpuszczalnych gradientów w komorze mikroskopowej do badań migracji żywych komórek. Zaprojektowane środowisko łączy powierzchnie przeciwporostowe i ścieżki adhezyjne z gradientami roztworu, a tym samym pozwala określić względne znaczenie wskazówek naprowadzających.

Tworzenie adhezyjnych i rozpuszczalnych gradientów do obrazowania migracji komórek za pomocą mikroskopii fluorescencyjnej

Opisujemy techniki mikrotworzenia cienkich warstw nanoporowatego złota za pomocą druku szablonowego i fotolitografii, a także metody hodowli komórek na mikrofabrykowanych wzorach. Ponadto opisano metody analizy obrazu w celu scharakteryzowania morfologii materiału i hodowanych komórek przy użyciu technik skaningowej mikroskopii elektronowej i fluorescencyjnej.

Mikrofabrykacja nanoporowatych wzorów złota do badań interakcji komórka-materiał

Opisujemy protokół modyfikacji powinowactwa komórek powierzchni rusztowania w środowisku wodnym. Metoda wykorzystuje fotokatalizę dwutlenku tytanu do rozkładu filmu organicznego w obszarze napromieniowanym światłem. Pokazujemy, że można go wykorzystać do tworzenia mikrodomen białek rusztowań, zarówno ex situ, jak i in situ.

Fotowzorcowanie białek i komórek w środowisku wodnym za pomocą fotokatalizy TiO2

Ten artykuł przedstawia proste podejście do dostarczania nieciągłych gradientowych naprężeń statycznych na koncentrycznym hydrożelu wypełnionym komórkami w celu regulacji wyrównania komórek w inżynierii tkankowej.

Gradient Strain Chip do stymulowania zachowań komórkowych w hydrożelu z komórkami

Przedstawiono protokół wytwarzania dużego obszaru nanowzorzystego podłoża z małych form o nanowzorze do badania nanotopograficznej modulacji zachowania komórek.

Ekspandowanie nanowzorzystych substratów przy użyciu techniki ściegu do nanotopograficznej modulacji zachowania komórek

Kontrola gradientów chemicznych i tlenu jest niezbędna dla hodowli komórkowych. W artykule opisano urządzenie mikroprzepływowe z polidimetylosiloksanu i poliwęglanu (PDMS-PC) zdolne do niezawodnego generowania kombinacji gradientów chemicznych i tlenowych do badań migracji komórek, które można praktycznie wykorzystać w laboratoriach biologicznych bez wyrafinowanego oprzyrządowania.

Urządzenia mikroprzepływowe z polidimetylosiloksanu i poliwęglanu do badań migracji komórek w prostopadłych gradientach chemicznych i tlenu

Ten artykuł opisuje szczegółową metodologię przygotowania matrycy Multiplexed Artificial Cellular MicroEnvironment (MACME) do wysokoprzepustowej manipulacji fizycznych i chemicznych sygnałów naśladujących mikrośrodowiska komórkowe in vivo oraz do identyfikacji optymalnego środowiska komórkowego dla ludzkich pluripotencjalnych komórek macierzystych (hPSC) z profilowaniem pojedynczych komórek.

Wytwarzanie multipleksowanej sztucznej macierzy mikrośrodowiska komórkowego

Prezentujemy protokół do wysokoprzepustowej produkcji kanałów naczyniowych o elastycznych rozmiarach i pożądanych wzorach na standardowej sześciodołkowej płytce przy użyciu technologii biodruku 3D, określanej jako naczynia na płytce (VOP). Platforma ta ma potencjał, aby przyspieszyć rozwój terapii zaburzeń związanych z upośledzonym śródbłonkiem.

Wysokoprzepustowa metoda biodruku do modelowania przepuszczalności naczyń krwionośnych na standardowych płytkach sześciodołkowych z elastycznością rozmiaru i wzoru

Poznaj metodę wytwarzania gradientowych nanowzorów termicznym nanoimprintowaniem do badania odpowiedzi komórek śródbłonka. Technika umożliwia przesiewowe analizy wpływu fizycznych bodźców na zachowanie komórek.

Wytwarzanie gradientowego nanowzoru za pomocą techniki nanoimprintingu termicznego i badanie przesiewowe odpowiedzi komórek tworzących kolonie śródbłonka (Wideo) | JoVE Journal

Wytwarzanie gradientowego nanowzoru za pomocą techniki nanoimprintingu termicznego i badanie przesiewowe odpowiedzi komórek tworzących kolonie śródbłonka

Przeglądaj więcej filmów