Name: Generowanie wzorców dla mikroskopii trakcyjnej mikrowzorców (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-02-17T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 26 s
Description: Poznaj uproszczoną metodę tworzenia mikrowzorców białkowych na miękkich hydrożelach do badania sił trakcyjnych komórek. Technika umożliwia generowanie izolowanych wzorów wysp w jednym kroku, poprawiając niezawodność pomiarów mechaniki komórkowej.

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

Autorzy chcieliby podziękować dr Paulowi Barbone z Wydziału Inżynierii Mechanicznej Uniwersytetu Bostońskiego za pomocne dyskusje i pomoc w analizie danych. Badanie to było wspierane przez grant NSF CMMI-1910401.

<ol><li>Pelham, R. J., Wang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+locomotion+and+focal+adhesions+are+regulated+by+substrate+flexibility%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Cell locomotion and focal adhesions are regulated by substrate flexibility.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 94 (25), 13661-13665 (1997).</li>
<li>Discher, D. E., Janmey, P., Wang, Y. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue+cells+feel+and+respond+to+the+stiffness+of+their+substrate%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Tissue cells feel and respond to the stiffness of their substrate.</a> Science. 310 (5751), 1139-1143 (2005).</li>
<li>Tambe, D. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monolayer+stress+microscopy%3A+limitations%2C+artifacts%2C+and+accuracy+of+recovered+intercellular+stresses%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Monolayer stress microscopy: limitations, artifacts, and accuracy of recovered intercellular stresses.</a> PLoS One. 8 (2), 55172(2013).</li>
<li>Bhadriraju, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activation+of+ROCK+by+RhoA+is+regulated+by+cell+adhesion%2C+shape%2C+and+cytoskeletal+tension%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Cell+Research%22%5BJournal%5D)">Activation of ROCK by RhoA is regulated by cell adhesion, shape, and cytoskeletal tension.</a> Experimental Cell Research. 313 (16), 3616-3623 (2007).</li>
<li>Stricker, J., Falzone, T., Gardel, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanics+of+the+F-actin+cytoskeleton%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomechanics%22%5BJournal%5D)">Mechanics of the F-actin cytoskeleton.</a> Journal of Biomechanics. 43 (1), 9-14 (2010).</li>
<li>Ganz, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Traction+forces+exerted+through+N-cadherin+contacts%5BTitle%5D)+AND+%22Biology+of+the+Cell%22%5BJournal%5D)">Traction forces exerted through N-cadherin contacts.</a> Biology of the Cell. 98 (12), 721-730 (2006).</li>
<li>Chopra, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reprogramming+cardiomyocyte+mechanosensing+by+crosstalk+between+integrins+and+hyaluronic+acid+receptors%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomechanics%22%5BJournal%5D)">Reprogramming cardiomyocyte mechanosensing by crosstalk between integrins and hyaluronic acid receptors.</a> Journal of Biomechanics. 45 (5), 824-831 (2012).</li>
<li>Winer, J. P., Chopra, A., Kresh, J. Y., Janmey, P. A. Substrate elasticity as a probe to measure mechanosensing at cell-cell and cell-matrix junctions. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWiner%2C+JP+%22Mechanobiology+of+cell-cell+and+cell-matrix+interactions%22">Mechanobiology of cell-cell and cell-matrix interactions</a>. , Springer. Boston, MA. 11-22 (2011).</li>
<li>Munevar, S., Wang, Y., Dembo, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Traction+force+microscopy+of+migrating+normal+and+H-ras+transformed+3T3+fibroblasts%5BTitle%5D)+AND+%22Biophysical+Journal%22%5BJournal%5D)">Traction force microscopy of migrating normal and H-ras transformed 3T3 fibroblasts.</a> Biophysical Journal. 80 (4), 1744-1757 (2001).</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), 32572(2012).</li>
<li>Lavoie, T. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Disrupting+actin-myosin-actin+connectivity+in+airway+smooth+muscle+as+a+treatment+for+asthma%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+American+Thoracic+Society%22%5BJournal%5D)">Disrupting actin-myosin-actin connectivity in airway smooth muscle as a treatment for asthma.</a> Proceedings of the American Thoracic Society. 6 (3), 295-300 (2009).</li>
<li>Kraning-Rush, C. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantifying+traction+stresses+in+adherent+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+in+Cell+Biology%22%5BJournal%5D)">Quantifying traction stresses in adherent cells.</a> Methods in Cell Biology. 110, 139-178 (2012).</li>
<li>Halliday, N. L., Tomasek, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+properties+of+the+extracellular+matrix+influence+fibronectin+fibril+assembly+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Cell+Research%22%5BJournal%5D)">Mechanical properties of the extracellular matrix influence fibronectin fibril assembly in vitro.</a> Experimental Cell Research. 217 (1), 109-117 (1995).</li>
<li>Harris, A. K., Wild, P., Stopak, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Silicone+rubber+substrata%3A+a+new+wrinkle+in+the+study+of+cell+locomotion%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Silicone rubber substrata: a new wrinkle in the study of cell locomotion.</a> Science. 208 (4440), 177-179 (1980).</li>
<li>Aratyn-Schaus, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+of+complaint+matrices+for+quantifying+cellular+contraction%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%3AJoVE%22%5BJournal%5D)">Preparation of complaint matrices for quantifying cellular contraction.</a> Journal of Visualized Experiments:JoVE. (46), e2173(2010).</li>
<li>Dembo, M., Wang, Y. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stresses+at+the+cell-to-substrate+interface+during+locomotion+of+fibroblasts%5BTitle%5D)+AND+%22Biophysical+Journal%22%5BJournal%5D)">Stresses at the cell-to-substrate interface during locomotion of fibroblasts.</a> Biophysical Journal. 76 (4), 2307-2316 (1999).</li>
<li>Sniadecki, N. J., Chen, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfabricated+silicone+elastomeric+post+arrays+for+measuring+traction+forces+of+adherent+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+in+Cell+Biology%22%5BJournal%5D)">Microfabricated silicone elastomeric post arrays for measuring traction forces of adherent cells.</a> Methods in Cell Biology. 83, 313-328 (2007).</li>
<li>Tan, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cells+lying+on+a+bed+of+microneedles%3A+An+approach+to+isolate+mechanical+force%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Cells lying on a bed of microneedles: An approach to isolate mechanical force.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 100 (4), 1484-1489 (2003).</li>
<li>Tseng, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+micropatterning+method+of+soft+substrates+reveals+that+different+tumorigenic+signals+can+promote+or+reduce+cell+contraction+levels%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">A new micropatterning method of soft substrates reveals that different tumorigenic signals can promote or reduce cell contraction levels.</a> Lab on a Chip. 11 (13), 2231-2240 (2011).</li>
<li>Polio, S. R., Smith, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Patterned+hydrogels+for+simplified+measurement+of+cell+traction+forces%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+in+Cell+Biology%22%5BJournal%5D)">Patterned hydrogels for simplified measurement of cell traction forces.</a> Methods in Cell Biology. 121, 17-31 (2014).</li>
<li>Polio, S. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Topographical+control+of+multiple+cell+adhesion+molecules+for+traction+force+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Integrative+Biology%22%5BJournal%5D)">Topographical control of multiple cell adhesion molecules for traction force microscopy.</a> Integrative Biology. 6 (3), 357-365 (2014).</li>
<li>Balaban, N. Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Force+and+focal+adhesion+assembly%3A+a+close+relationship+studied+using+elastic+micropatterned+substrates%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Cell+Biology%22%5BJournal%5D)">Force and focal adhesion assembly: a close relationship studied using elastic micropatterned substrates.</a> Nature Cell Biology. 3 (5), 466-472 (2001).</li>
<li>Maloney, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+finite+thickness+and+stiffness+on+cellular+adhesion-induced+deformation+of+compliant+substrata%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review.+E%2C+Statistical%2C+Nonlinear%2C+and+Soft+Matter+Physics%22%5BJournal%5D)">Influence of finite thickness and stiffness on cellular adhesion-induced deformation of compliant substrata.</a> Physical Review. E, Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics. 78 (1), Pt 1 041923(2008).</li>
<li>Gilles, S. Chemical modification of silicon surfaces for the application in soft lithography. Technical Report Juel-4249. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.osti.gov/etdeweb/biblio/21084355">https://www.osti.gov/etdeweb/biblio/21084355</a> (2007).</li>
<li>Lim, K. B., Lee, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+modification+of+glass+and+glass+fibers+by+plasma+surface+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Surface+and+Interface+Analysis%22%5BJournal%5D)">Surface modification of glass and glass fibers by plasma surface treatment.</a> Surface and Interface Analysis. 36, 254-258 (2004).</li>
<li>Beal, J. H. L., Bubendorfer, A., Kemmitt, T., Hoek, I., Arnold, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+rapid%2C+inexpensive+surface+treatment+for+enhanced+functionality+of+polydimethylsiloxane+microfluidic+channels%5BTitle%5D)+AND+%22Biomicrifluidics%22%5BJournal%5D)">A rapid, inexpensive surface treatment for enhanced functionality of polydimethylsiloxane microfluidic channels.</a> Biomicrifluidics. 6 (3), 36503(2012).</li>
<li>Goddard, J. M., Erickson, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioconjugation+techniques+for+microfluidic+biosensors%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+and+Bioanalytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Bioconjugation techniques for microfluidic biosensors.</a> Analytical and Bioanalytical Chemistry. 394 (2), 469-479 (2009).</li>
<li>Rajagopalan, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+comparison+of+the+spread+area%2C+contractility%2C+and+migration+of+balb%2Fc+3T3+fibroblasts+adhered+to+fibronectin-+and+RGD-modified+substrata%5BTitle%5D)+AND+%22Biophysical+Journal%22%5BJournal%5D)">Direct comparison of the spread area, contractility, and migration of balb/c 3T3 fibroblasts adhered to fibronectin- and RGD-modified substrata.</a> Biophysical Journal. 87 (4), 2818-2827 (2004).</li>
<li>Tang, X., Yakut Ali, M., Saif, M. T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+technique+for+micro-patterning+proteins+and+cells+on+polyacrylamide+gels%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">A novel technique for micro-patterning proteins and cells on polyacrylamide gels.</a> Soft Matter. 8 (27), 3197-3206 (2012).</li>
<li>Rape, A. D., Guo, W. H., Wang, Y. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+regulation+of+traction+force+in+relation+to+cell+shape+and+focal+adhesions%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The regulation of traction force in relation to cell shape and focal adhesions.</a> Biomaterials. 32 (8), 2043-2051 (2010).</li>
<li>Rusmini, F., Zhong, Z., Feijen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protein+immobilization+strategies+for+protein+biochips%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Protein immobilization strategies for protein biochips.</a> Biomacromolecules. 8 (6), 1775-1789 (2007).</li>
<li>Polio, S. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+micropatterning+and+image+processing+approach+to+simplify+measurement+of+cellular+traction+forces%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomaterialia%22%5BJournal%5D)">A micropatterning and image processing approach to simplify measurement of cellular traction forces.</a> Acta Biomaterialia. 8 (1), 82-88 (2012).</li>
<li>Buxboim, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+deeply+cells+feel%3A+methods+for+thin+gels%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physics%3A+Condensed+Matter%22%5BJournal%5D)">How deeply cells feel: methods for thin gels.</a> Journal of Physics: Condensed Matter. 22 (19), 194116(2010).</li>
<li>Xu, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Focal+adhesion+displacement+magnitude+is+a+unifying+feature+of+tensional+homeostasis%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomaterialia%22%5BJournal%5D)">Focal adhesion displacement magnitude is a unifying feature of tensional homeostasis.</a> Acta Biomaterialia. 113, 327-379 (2020).</li>
<li>Shen, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micropatterning+of+costimulatory+ligands+enhances+CD4%2B+T+cell+function%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Micropatterning of costimulatory ligands enhances CD4+ T cell function.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105 (22), 7791-7796 (2008).</li>
<li>Eichinger, C. D., Hsiao, T. W., Hlady, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiprotein+microcontact+printing+with+micrometer+resolution%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Multiprotein microcontact printing with micrometer resolution.</a> Langmuir. 28 (4), 2238-2243 (2012).</li>
<li>Shen, K., Qi, J., Kam, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microcontact+printing+of+proteins+for+cell+biology%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%3AJoVE%22%5BJournal%5D)">Microcontact printing of proteins for cell biology.</a> Journal of Visualized Experiments:JoVE. (22), e1065(2008).</li>
<li>Zollinger, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dependence+of+tensional+homeostasis+on+cell+type+and+on+cell-cell+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Cellular+and+Molecular+Bioengineering%22%5BJournal%5D)">Dependence of tensional homeostasis on cell type and on cell-cell interactions.</a> Cellular and Molecular Bioengineering. 11 (3), 175-184 (2018).</li>
<li>Xia, Y. N., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extending+microcontact+printing+as+a+microlithographic+technique%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Extending microcontact printing as a microlithographic technique.</a> Langmuir. 13 (7), 2059-2067 (1997).</li>
<li>Ruiz, S. A., Chen, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microcontact+printing%3A+A+tool+to+pattern%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">Microcontact printing: A tool to pattern.</a> Soft Matter. 3 (2), 168-177 (2007).</li>
<li>Rottmar, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stem+cell+plasticity%2C+osteogenic+differentiation+and+the+third+dimension%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Materials+Science-Materials+in+Medicine%22%5BJournal%5D)">Stem cell plasticity, osteogenic differentiation and the third dimension.</a> Journal of Materials Science-Materials in Medicine. 21 (3), 999-1004 (2010).</li>
<li>Desai, R. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subcellular+spatial+segregation+of+integrin+subtypes+by+patterned+multicomponent+surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Integrative+Biology%22%5BJournal%5D)">Subcellular spatial segregation of integrin subtypes by patterned multicomponent surfaces.</a> Integrative Biology. 3 (5), 560-567 (2011).</li>
<li>Kim, S. H., Lee, S., Ahn, D., Park, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PDMS+double+casting+method+enabled+by+plasma+treatment+and+alcohol+passivation%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+and+Actuators+B%3A+Chemical%22%5BJournal%5D)">PDMS double casting method enabled by plasma treatment and alcohol passivation.</a> Sensors and Actuators B: Chemical. 293, 115-121 (2019).</li>
<li>Butler, J. P., Tolić-Nǿrrelykke, I. M., Fabry, B., Fredberg, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Traction+fields%2C+moments%2C+and+strain+energy+that+cells+exert+on+their+surroundings%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physiology-Cell+Physiology%22%5BJournal%5D)">Traction fields, moments, and strain energy that cells exert on their surroundings.</a> American Journal of Physiology-Cell Physiology. 282 (3), 595-605 (2002).</li>
<li>Canović, E. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomechanical+imaging+of+cell+stiffness+and+prestress+with+subcellular+resolution%5BTitle%5D)+AND+%22Biomechanics+and+Modeling+in+Mechanobiology%22%5BJournal%5D)">Biomechanical imaging of cell stiffness and prestress with subcellular resolution.</a> Biomechanics and Modeling in Mechanobiology. 13 (3), 665-678 (2014).</li>
<li>Stamenović, D., Smith, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tensional+homeostasis+at+different+length+scales%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">Tensional homeostasis at different length scales.</a> Soft Matter. 16 (30), 6946-6963 (2020).</li>
</ol>

Autorzy nie mają do ujawnienia żadnych konfliktów interesów.

W artykule opisano ulepszoną metodę pośredniego modelowania hydrożeli PAA. Podejście to opiera się na metodach, które były używane wcześniej 20,35,36,37,38,39,40,41,42. Podstawowa zmiana polega na tym, że stemple PDMS są t...

Większość fenotypów komórkowych wywiera siłę przyciągania na swoje otoczenie. Te siły trakcyjne są generowane przez kurczliwy cytoszkielet komórki, który jest siecią aktyny i miozyny oraz innych nitkowatych biopolimerów i białek sieciujących1,2,3,4. Siły generowane w komórce mogą być przenoszone do środowiska zewnątrzkomórkowego lub sąsiednich komórek, głównie za pośrednictwem białek transbłonowych, takich jak odpowiednio integryny i kadheryny5,6. To, w jaki sposób komórka rozprzestrzenia się lub kurczy - i wielkość sił trakcyjnych związanych z tymi ruchami - jest wynikiem intymnej rozmowy z otoczeniem, która w dużej mierze zależy od rodzaju i ilości białka obecnego w macierzy zewnątrzkomórkowej (ECM)7,8 oraz sztywności ECM. Rzeczywiście, mikroskopia sił trakcyjnych stała się nieocenionym narzędziem do zrozumienia reakcji komórek na bodźce lokalne, takie jak sztywność podłoża, narzucone naprężenia mechaniczne i odkształcenia lub kontakt z innymi komórkami. Informacje te są bezpośrednio związane ze zrozumieniem chorób, takich jak rak i astma9,10,11,12.
System, który może być użyty do pomiaru wywołanego siłą deformacji podłoża o znanych właściwościach materiału, jest wymagany do obliczania sił trakcyjnych. Zmiany te muszą być śledzone w czasie, co wymaga zarówno technik obrazowania, jak i przetwarzania obrazu. Jedną z pierwszych metod stosowanych do określania sił trakcyjnych komórkowych była obserwacja i analiza skurczu hydrożeli kolagenowych wysianych komórkami, choć metoda ta była tylko półilościowa13. Inną, bardziej udoskonaloną metodą było zmierzenie sił trakcyjnych wywieranych przez pojedyncze ogniwa poprzez wyznaczenie sił wynikających z odkształcenia cienkiego arkusza silikonu14. Później opracowano bardziej ilościowe techniki pomiarowe, które pozwoliły również na stosowanie miękkich hydrożeli, takich jak poliakryloamid (PAA)12,15,16. W przypadku korzystania z tych miękkich materiałów, siły trakcyjne można było określić na podstawie wywołanego siłą przemieszczenia losowo przemieszczonych kulek osadzonych w hydrożelu oraz właściwości mechanicznych żelu16,17. Kolejnym postępem było opracowanie układów mikrosłupków wykonanych z miękkiego polidimetylosiloksanu (PDMS), dzięki czemu ich ugięcie można było zmierzyć i przekształcić na siłę za pomocą teorii wiązki18.
Na koniec, metody mikromodelowania miękkich hydrożeli zostały opracowane, ponieważ te podejścia pozwalają na kontrolę obszarów kontaktu dla adhezji komórek. Mierząc deformację mikrowzoru w obszarze styku komórki, można łatwo obliczyć siły pociągowe, ponieważ obraz referencyjny bez siły nie jest wymagany19. Metoda ta została szeroko przyjęta, ponieważ pozwala na pośrednie wzorowanie regularnego układu dyskretnych punktów adhezji białek fluorescencyjnych o rozmiarach mikronów na żelach PAA w celu pomiaru komórkowych sił trakcyjnych20. Aby obliczyć te siły, opracowano algorytm przetwarzania obrazu, który może śledzić ruchy każdej kropki z mikrowzorem bez konieczności wprowadzania danych przez użytkownika21.
Chociaż ta metoda jest prosta do tworzenia całych siatek wzorów kropek, jest bardziej skomplikowana, gdy pożądane są wzory izolowanych plam (lub wysp) kropek. Wyspy z mikrowzorami są przydatne, gdy potrzebna jest kontrola kształtu i do pewnego stopnia wielkości skupisk komórek. Aby utworzyć te wyspy, wyżej wymieniona metoda drukowania mikrokontaktowego wymaga dwóch odrębnych kroków: i) użycia jednego stempla PDMS do stworzenia wzoru kropek o wysokiej wierności na szkiełku nakrywkowym, a następnie ii) użycia drugiego innego stempla PDMS w celu usunięcia większości tych kropek, pozostawiając izolowane wyspy kropek21. Trudność w tworzeniu wysp tą oryginalną metodą jest spotęgowana przez fakt, że tworzenie spójnych wzorów siatki w pierwszym kroku procesu jest wyzwaniem samym w sobie. Stemple do mikrodruku składają się z szeregu okrągłych mikrosłupków, których średnica odpowiada pożądanemu rozmiarowi kropki. Stemple te są następnie powlekane równą warstwą białka, a następnie tłoczone z precyzyjnym naciskiem na obrobione szkiełka nakrywkowe, aby stworzyć pożądany wzór. Z jednej strony, wywieranie zbyt dużego nacisku na stempel może skutkować nierównomiernym przenoszeniem białka i słabą wiernością wzoru z powodu wyboczenia filaru lub ugięcia między filarami, co prowadzi do kontaktu ze szkłem. Z drugiej strony, zastosowanie zbyt małego nacisku powoduje niewielki lub zerowy transfer białka i słabą wierność wzorca. Z tych powodów pożądany jest proces transferu, który można wykorzystać do konsekwentnego tworzenia wysokiej jakości mikrowzorów izolowanych wysp kropek w zaledwie jednym kroku.
Tutaj opisana jest metoda pośredniego mikrowzorowania wysp fluorescencyjnych punktów adhezji białek o rozmiarach mikronowych na żelu PAA, która jest bardziej spójna i wszechstronna niż poprzednio opracowane metody. Podczas gdy starsze metody pośredniego mikrowzorcowania polegają na przenoszeniu wzorców białkowych ze stempla PDMS na substrat pośredni, metoda wprowadzona tutaj wykorzystuje znaczniki PDMS zamiast tego jako naczynie do usuwania białka, a nie dodawania. Odbywa się to poprzez zasadniczą zmianę struktury używanych stempli PDMS. Zamiast tworzyć stemple, które składają się z wzoru równomiernie rozmieszczonych okrągłych filarów, w tej metodzie stemple składają się z wzoru równomiernie rozmieszczonych okrągłych otworów.
Dzięki tej nowej strukturze, powierzchnia tych znaczków PDMS może być następnie traktowana aldehydem glutarowym, jak opisano wcześniej20,29,30, dzięki czemu stempel może wiązać się kowalencyjnie z białkiem. W przypadku stosowania na szklanym szkiełku nakrywkowym równomiernie pokrytym białkiem fluorescencyjnym, te stemple PDMS poddane działaniu aldehydu glutarowego służą do usunięcia większości białka z powierzchni szkiełka nakrywkowego, pozostawiając tylko pożądany wzór kropek z góry określony przez położenie otworów o wielkości mikronów na stemplu. Ta zmiana zwiększa wskaźnik powodzenia generowania wzorców składających się z niemal ciągłej siatki kropek oraz tworzenia izolowanych wysp kropek za pomocą tylko jednego kroku.

<table><tbody><tr><td>(3-aminopropylo)trimetoksysilan</td><td>Sigma Aldrich</td><td>#281778</td><td></td></tr><tr><td>1,5 ml probówka do mikrowirówek</td><td>Fisher Scientific</td><td>#05-408-129</td><td></td></tr><tr><td>Rurka stożkowa 15 ml</td><td>Fisher Scientific</td><td>#05-539-12</td><td></td></tr><tr><td>4 x 4 w 0,060 kwarcowa chromowana maska fotograficzna LR</td><td>Advance Reproductions Corporation</td><td>N/A</td><td>Specjalnie zaprojektowana maska</td></tr><tr><td>6-dołkowe płytki</td><td>Fisher Scientific</td><td>#07-200-83</td><td></td></tr><tr><td>Aceton</td><td>Fisher Scientific</td><td>#A18P-4</td><td></td></tr><tr><td>Roztwór akrylamidu, 40%</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>#A4058</td><td></td></tr><tr><td>AlexaFluor 488</td><td>Thermo Fisher</td><td>#A20000</td><td></td></tr><tr><td>Nadsiarczan aminonu</td><td>Fisher Scientific</td><td>#BP179-25</td><td></td></tr><tr><td>Bisakryloamid</td><td>Fisher Scientific</td><td>#PR-V3141</td><td></td></tr> Szkiełka nakrywkowe <tr>z <td>etanolu</td><td>Greenfield Global</td><td>#111000200C1GL</td><td></td></tr> okrągłe <tr><td>okrągłe 25 mm</td><td>Fisher Scientifc</td><td>#12-545-102</td><td></td></tr><tr><td>Szkiełka nakrywkowe, okrągłe 30 mm</td><td>Warner</td><td>#64-1499</td><td></td></tr><tr><td>Hamamatsu ORCA-R2 Kamera</td><td>Hamamatsu</td><td>#C10600-10B</td><td></td></tr><tr><td>Human Plasma</td><td>Valley Biomedyczna</td><td>#HP1051P</td><td>Służy do izolacji Kwas solny fibronektyny</td></tr><tr><td>, 1,0 N</td><td>Millipore Sigma</td><td>#1.09057</td><td></td></tr><tr><td>ImageJ</td><td>Wayne Rasband</td><td>#1.53n</td><td></td></tr><tr><td>Zestaw wymiennych naczyń nakrywkowych</td><td>Bioptechs</td><td>#190310-35</td><td></td></tr><tr><td>Kim Wipes</td><td>Fisher Scientific</td><td>#06-666-11C</td><td></td></tr><tr><td>Maska Alinger</td><td>Karl Suss</td><td>#MA6</td><td></td></tr><tr><td>Matlab 2021</td><td>Mathworks</td><td>#R2021a</td><td></td></tr><tr><td>MetaMorph Podstawowe</td><td>urządzenia molekularne</td><td>#v7.7.1.0</td><td></td></tr><tr><td>Ester N-hydroksysukcynimidu</td><td>Sigma Aldrich</td><td>#130672-5G</td><td></td></tr><tr><td>NucBlue Barwienie żywymi komórkami</td><td>Thermo Fisher</td><td>#R37605</td><td></td></tr><tr><td>Mikroskop odwrócony Olympus IX2-ZDC</td><td>Kolumny</td><td></td> odsalające Olympus#IX81 <td></td></tr><tr><td>PD-10</td><td>GE Healthcare</td><td>#52-1308-00</td><td></td></tr><tr><td>Photoresist Spinner Hood</td><td>Headway Research</td><td>#PWM32</td><td></td></tr><tr><td>Środek do czyszczenia plazmy</td><td>Harrick</td><td>#PDC-001</td><td></td></tr><tr><td>Wytrawiacz plazmowy</td><td>TePla</td><td>#M4L</td><td></td></tr><tr><td>Prior Lumen 200Pro Źródło światła</td><td>Prior Scientific</td><td>#L200</td><td></td></tr><tr><td>Wafle krzemowe, 100 mm</td><td>Wafel uniwersytecki</td><td>#809</td><td></td></tr><tr><td>SU-8 2005</td><td>Kayaku Advanced Materials Inc.</td><td></td><td></td>#NC9463827</tr><tr><td>Deweloper SU-8</td><td>Kayaku Advanced Materials Inc.</td><td></td><td></td>#NC9901158</tr><tr><td>Sylgard 184 Elastomer</td><td>silikonowy Essex Brownell</td><td>#DC-184-1.1</td><td></td></tr><tr><td>Tetrametyloetylenodiamina</td><td>Fisher Scientific</td><td>#BP150-20</td><td></td></tr><tr><td>Trichloro(1H,1H,2H,2H-perfluorooktylo)silan</td><td>Sigma Aldrich</td><td>#448931</td><td></td></tr><tr><td>UAPON-40XW340 Obiektyw</td><td>Olympus</td><td>#N2709300</td><td></td></tr><tr><td>Ekspozycja</td> <td>na promieniowanie UVNewport</td><td>#69910</td><td></td></tr><tr><td>Taca na wafle, 110 x 11 mm</td><td>Ted Pella, Inc.</td><td>#19395-40</td><td></td></tr></tbody></table>

generowanie wzorców dla mikroskopii trakcyjnej mikrowzorców

Pattern Generation for Micropattern Traction Microscopy

Mikroskopia trakcyjna mikrowzorów pozwala na kontrolę kształtu pojedynczych komórek i klastrów komórek. Co więcej, możliwość modelowania w skali długości mikrometrów pozwala na wykorzystanie tych wzorzystych stref kontaktu do pomiaru sił trakcyjnych, ponieważ każda kropka z mikrowzorem pozwala na utworzenie pojedynczej ogniskowej adhezji, która następnie deformuje miękki, leżący pod spodem hydrożel. Podejście to zastosowano w przypadku szerokiego zakresu typów komórek, w tym komórek śródbłonka, komórek mięśni gładkich, fibroblastów, płytek krwi i komórek nabłonkowych. 
Ta recenzja opisuje ewolucję technik, które pozwalają na drukowanie białek macierzy zewnątrzkomórkowej na hydrożelach poliakrylamidowych w regularnym układzie kropek o określonym rozmiarze i odstępach. Ponieważ wzory w skali mikrometrycznej są trudne do bezpośredniego wydrukowania na miękkich podłożach, wzory są najpierw generowane na szkiełkach nakrywkowych ze szkiełka nakrywkowego, które są następnie wykorzystywane do przenoszenia wzoru do hydrożelu podczas żelowania. Po pierwsze, opisano oryginalne podejście do drukowania mikrokontaktowego w celu generowania tablic małych kropek na szkiełku nakrywkowym. Drugi krok, który usuwa większość wzorca, aby pozostawić wyspy małych kropek, jest wymagany do kontrolowania kształtów komórek i klastrów komórek na takich tablicach wzorzystych kropek. 
Następnie, opisana jest ewolucja tego podejścia, która pozwala na generowanie wysp kropek za pomocą pojedynczego kroku subtraktywnego wzorca. To podejście jest znacznie uproszczone dla użytkownika, ale ma tę wadę, że skraca się żywotność formy wzorcowej potrzebnej do wykonania wzorów. Na koniec opisano podejścia obliczeniowe, które zostały opracowane do analizy obrazów przemieszczonych kropek i późniejszych pól trakcyjnych generowanych przez komórki, a także przedstawiono zaktualizowane wersje tych pakietów analitycznych.

Do zastosowania w tej metodzie subtraktywnego mikrowzorowania przygotowano hydrożele PAA o module Younga E = 3.6 kPa i współczynniku Poissona ν = 0.445. Hydrożele wykonano o grubości ~100 µm, co umożliwia ich obrazowanie za pomocą zastosowanego tutaj układu optycznego, a jednocześnie zapobiega wyczuwaniu przez komórki sztywnego szkiełka przedmiotowego pod żelem, co mogłoby powodować problemy w badaniach skoncentrowanych na komórkowym wyczuwaniu sztywności23,<sup class=...

Opisujemy ulepszenia standardowej metody pomiaru sił trakcyjnych komórek, opartej na drukowaniu mikrokontaktowym z pojedynczym krokiem subtraktywnego tworzenia wzorów układów punktowych białek macierzy zewnątrzkomórkowej na miękkich hydrożelach. Metoda ta pozwala na prostsze i bardziej spójne wytwarzanie wzorów wyspowych, niezbędnych do kontrolowania kształtu klastrów komórek.

Generowanie wzorców dla mikroskopii trakcyjnej mikrowzorców

Micropattern traction microscopy allows control of the shape of single cells and cell clusters. Furthermore, the ability to pattern at the micrometer ...

Protokół ten pozwala na konsekwentne tworzenie mikrowzorców białek o wysokiej wierności o dowolnym pożądanym kształcie, w szczególności izolowanych wysp wzorca do badania klastrów komórkowych. Technika ta może być wykorzystana do wykonania izolowanych mikrowzorów wyspowych o dowolnym kształcie i rozmiarze w jednym kroku, podczas gdy wcześniej wykonanie takich wzorów wymagało dwóch oddzielnych kroków. Zacznij od wymieszania PDMS w odpowiednim stosunku utwardzacza do zasady, zgodnie z opisem w instrukcjach producenta.Inkubować w temperaturze i ciśnieniu pokojowym przez 15 minut, a następnie odgazowywać mieszaninę w próżni przez 15 minut. Wlej PDMS do formy głównej i przenieś go do inkubatora ustawionego na 37 stopni Celsjusza, aby utwardził się przez noc. Wyjmij formę wzorcową z inkubatora i pozwól jej ostygnąć do temperatury pokojowej.Podczas gdy forma wzorcowa stygnie, sonikować 25-milimetrowe szkiełka nakrywkowe w etanolu przez 10 minut. Użyj tylu szkiełek nakrywkowych, ile jest przygotowywanych stempli. Dokładnie spłucz szkiełka nakrywkowe wodą DI i wysusz je za pomocą pistoletu z filtrowanym powietrzem.Szkiełka nakrywkowe należy traktować plazmą przez jedną minutę za pomocą środka do czyszczenia plazmowego pod wysoką próżnią. Po zabiegu powoli zwolnij próżnię, aby zapobiec przemieszczaniu się szkiełek nakrywkowych wewnątrz komory. Pokryj każde szkiełko nakrywkowe 100 mikrolitrami znakowanego fluorescencyjnie roztworu białka w pomieszczeniu pozbawionym bezpośredniego światła słonecznego lub górnego oświetlenia.Przykryj próbki dla dodatkowej ochrony przed światłem i inkubuj je przez 20 minut w temperaturze pokojowej. Dokładnie spłucz każde szkiełko nakrywkowe wodą DI. Usuń nadmiar wody z powierzchni, delikatnie stukając bokami każdego szkiełka nakrywkowego o ręcznik papierowy lub podobny materiał chłonny.Pozostaw szkiełka nakrywkowe do całkowitego wyschnięcia, pozostawiając je odkryte w ciemności na co najmniej 30 minut. Gdy szkiełka nakrywkowe pokryte białkiem wyschną, usuń stempel PDMS z formy głównej, przecinając go skalpelem lub dowolnym ostrym ostrzem. Traktuj stemple PDMS plazmą przez dwie minuty w wysokiej próżni.Umieść znaczki w pojemniku z pokrywką pod wyciągiem, a następnie pokryj każdy stempel cienką warstwą 10%3-APTMS rozcieńczonego w 100% etanolu. Przykryj pojemnik stemplami i inkubuj w temperaturze pokojowej przez pięć minut. Dokładnie spłucz każdy stempel z obu stron wodą DI.Umieść stemple w czystym pojemniku i pokryj je 2,5% aldehydem glutarowym przygotowanym w wodzie DI. Przykryj stemple i inkubuj je w temperaturze pokojowej przez 30 minut. Dokładnie spłucz stemple wodą DI.Usuń nadmiar wody z powierzchni zgodnie z wcześniejszym opisem i pozostaw stempele do wyschnięcia bez przykrycia przez 30 minut. Jeśli po 30 minutach pokryte białkiem szkiełka nakrywkowe lub stemple nie są całkowicie suche, użyj pistoletu na przefiltrowane powietrze, aby całkowicie je wysuszyć. Dociśnij stronę wzoru stempli do szkiełek nakrywkowych z wystarczającym naciskiem, aby się całkowicie zetknęły.Pozostaw w spokoju na 15 minut. Następnie ostrożnie odklej stemple PDMS od szkiełek nakrywkowych. Za pomocą mikroskopu fluorescencyjnego z odpowiednim filtrem sprawdź wierność wzorzystych szkiełek nakrywkowych.Wzorzyste szkiełka nakrywkowe należy użyć natychmiast lub przechowywać je z dala od bezpośredniego światła do czasu dalszego użycia. Przed przygotowaniem prekursora hydrożelu PAA należy wyjąć z lodówki ester NHS kwasu akrylowego, aby osiągnął temperaturę pokojową przed otwarciem. Przygotuj wymienny zestaw naczyń nakrywkowych, sterylizując je 70% etanolem, a następnie inkubuj go w świetle UV w komorze bezpieczeństwa biologicznego przez co najmniej 30 minut przed użyciem.Pod wyciągiem dodaj 1,25 mililitra 40% akrylamidu przygotowanego w wodzie DI do 15-mililitrowej stożkowej rurki. Do tej samej probówki dodaj 175 mikrolitrów roztworu bis-akrylamidu przygotowanego w wodzie DI. Następnie dodaj 500 mikrolitrów 10X PBS, a następnie 2,915 mililitra wody DI.Odpipetuj 969 mikrolitrów tego prekursora do 1,5 mililitrowej probówki wirówkowej, a resztę przechowuj w temperaturze czterech stopni Celsjusza przez okres do dwóch tygodni. Odmierz od 50 do 100 miligramów APS w świeżej probówce do mikrowirówek i rozcieńcz ją do 100 miligramów na mililitr w wodzie DI. Otwórz ester NHS w kapturze i ostrożnie odmierz do trzech miligramów NHS w probówce do mikrowirówki.Rozcieńczyć ester NHS do jednego miligrama na mililitr w 1X PBS. Pod wyciągiem dodać dwa mikrolitry TEMED do probówki mikrowirówki zawierającej 969 mikrolitrów podwielokrotności prekursora PAA. Dodaj 15 mikrolitrów jednego molowego HCL, aby obniżyć pH roztworu hydrożelu i uniknąć hydrolizy estru NHS.Dodaj 10 mikrolitrów roztworu estru NHS do probówki. Wykonaj następujące czynności w komorze bezpieczeństwa biologicznego. Ostrożnie umieść 30-milimetrowe szkiełko nakrywkowe w środkowej części zestawu nakrywek z 3-APTMS i aldehydem glutarowym stroną do góry i przykręć plastikowy pierścień na górze.Ustaw wzorzyste szkiełko nakrywkowe przy minimalnym naświetleniu, aby przygotować się do następnego kroku. Odpipetować pięć mikrolitrów roztworu APS do probówki z podwielokrotnym prekursorem PAA, a następnie odwrócić i wymieszać. Natychmiast odpipetować 35 mikrolitrów tego roztworu na 30-milimetrowe szkiełko nakrywkowe.Umieść wzorzyste szkiełko nakrywkowe na roztworze stroną z białkiem do dołu. Należy uważać, aby w hydrożelu nie tworzyć pęcherzyków powietrza. Chronić hydrożel przed światłem i pozostawić do polimeryzacji przez 90 minut.Po polimeryzacji hydrożelu użyj żyletki lub skalpela, aby usunąć górne szkiełko nakrywkowe, upewnij się, że szkiełko nakrywkowe nie opada do tyłu ani nie zsuwa się z żelu po usunięciu, aby uniknąć zniszczenia wzoru na powierzchni żelu. Aby pasywować pozostały ester NHS w hydrożelu, dodaj dwa mililitry sterylnego PBS do żelu i inkubuj w temperaturze 37 stopni Celsjusza przez 45 minut. Żele należy natychmiast przygotować do eksperymentów lub przechowywać je przez noc w sterylnym PBS w temperaturze czterech stopni Celsjusza do czasu dalszego użycia.Hydrożele zostały pośrednio modelowane za pomocą fluorescencyjnej fibronektyny w celu wizualizacji i pomiaru komórkowych sił trakcyjnych w klastrach oraz stworzenia wzorów wyspowych o z góry określonym rozmiarze i kształcie. Jakość wzoru była bezpośrednio związana z wiernością formy wzorcowej, z której odlano stempel PDMS. Metoda ta może wytworzyć izolowane, dobrze zdefiniowane wzory wysp o z góry określonym kształcie.Kropki adhezyjne fibronektyny były obecne tylko w pożądanym obszarze wyspy. Te izolowane wyspy punktów adhezyjnych dodatkowo pozwoliły na lepszą kontrolę kształtu gromady. Powlekanie stempli PDMS dwoma małymi 3-APTMS ma kluczowe znaczenie, ponieważ ograniczy skuteczność metody usuwania, podczas gdy zbyt duża ilość stworzy pomarańczowy osad na powierzchni stempla.Utworzone w ten sposób wzorce można wykorzystać do określenia komórkowych sił trakcyjnych zarówno w pojedynczych komórkach, jak i klastrach, co daje wgląd w ich zdolność do utrzymania homeostazy mechanicznej.

pattern-generation-for-micropattern-traction-microscopy

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioinżynieria

Samoorganizujące się monowarstwy (SAMs) utworzone z długołańcuchowych alkanotioli na złocie stanowią precyzyjnie zdefiniowane podłoża do tworzenia wzorów białkowych oraz ograniczania przestrzeni wzrostu komórek. Mikro kontaktowy druk heksadekanotiolu przy użyciu stempla z polidimetylosiloksanu (PDMS), a następnie wypełnienie wolnych przestrzeni monomerem alkanotiolu zakończonym grupą glikolową, pozwala na uzyskanie wzoru, w którym białka i komórki adsorbują wyłącznie do obszaru z nadrukowanym...

Tworzenie dwuwymiarowych wzorowanych podłoży do ograniczania przestrzeni białek i komórek

Opracowano metodę litografii mikroperforacyjnej w celu wytwarzania wzorów mikro- i submikronowych na powierzchniach górnych, bocznych i dolnych podłoży polimerowych. Pozwala ona pokonać trudności związane z nanoszeniem wzorów na polimery przewodzące oraz tworzeniem wzorów na ściankach bocznych. Metoda ta umożliwia szybkie wytwarzanie wielu elementów i nie wymaga zastosowania agresywnych odczynników chemicznych.

Litografia mikropunczowania w celu generowania wzorów mikro- i submikronowych na podłożach polimerowych

Film opisuje przygotowanie mikrowzoru podłoża do badania specyfikacji fenotypu komórki. Powlekany białkiem stempel PDMS z mikrowzorem służy do przenoszenia mikrowzoru na szkiełku nakrywkowym pokrytym PDMS. Szkiełko nakrywkowe jest następnie traktowane środkiem powierzchniowo czynnym, aby utrudnić przyleganie komórek do niepożądanych powierzchni. Komórki są następnie dodawane, aby osiąść we wzorze i inkubowane w celu dalszej analizy.

Przygotowanie mikrowzoru podłoża do badania fenotypów komórek Schwanna

Ten manuskrypt przedstawia technikę wywierania lub uwalniania sił na przylegające komórki lub tkanki za pomocą jednokierunkowego rozciągania.

Rozciąganie komórek z mikrowzorem na błonie PDMS

Ten protokół zawiera instrukcje dotyczące implementacji litografii wielofotonowej do wytwarzania trójwymiarowych matryc fluorescencyjnych znaczników referencyjnych osadzonych w hydrożelach na bazie poli(glikolu etylenowego) do wykorzystania jako platformy mikroskopii siły pociągowej bez odniesień. Korzystając z tych instrukcji, pomiar odkształcenia materiału 3D i obliczanie trakcji komórkowych jest uproszczone, aby ułatwić pomiary siły pociągowej o wysokiej przepustowości.

Wykonanie i wdrożenie bezreferencyjnej platformy mikroskopii sił trakcyjnych

Zbiorowa migracja komórek w procesie rozwoju, gojenia ran i przerzutów nowotworowych jest często kierowana przez gradienty czynników wzrostu lub cząsteczek sygnałowych. Opisano tutaj eksperymentalny system łączący mikroskopię trakcyjną z układem mikroprzepływowym oraz demonstrację sposobu ilościowego określania mechaniki migracji zbiorowej w warunkach gradientu biochemicznego.

Mikroskopia trakcyjna zintegrowana z mikrofluidyką do chemotaktycznej migracji zbiorowej

Przedstawiony tutaj protokół umożliwia zautomatyzowane wytwarzanie mikrowzorów, które standaryzują kształt komórki, do badania struktur cytoszkieletu w komórkach ssaków. Ta przyjazna dla użytkownika technika może być skonfigurowana z dostępnymi na rynku systemami obrazowania i nie wymaga specjalistycznego sprzętu niedostępnego dla standardowych laboratoriów biologii komórki.

Kontrola geometrii komórki za pomocą mikromodelowania wspomaganego laserem w podczerwieni

Celem tego protokołu jest skierowanie adhezji i wzrostu komórek do docelowych obszarów siatek do mikroskopii krioelektronowej. Osiąga się to poprzez nałożenie warstwy przeciwporostowej, która jest ablowana w określonych przez użytkownika wzorach, a następnie osadzanie się białek macierzy zewnątrzkomórkowej w obszarach wzorzystych przed wysiewem komórek.

Mikrowzorce Transmisyjne siatki mikroskopii elektronowej do bezpośredniego pozycjonowania komórek w przepływach pracy kriotomografii elektronowej całej komórki

Litografia w bliskim UV i mikroskopia siły trakcyjnej są połączone w celu pomiaru sił komórkowych na mikrowzorzystych hydrożelach. Ukierunkowane uwalnianie pojedynczych komórek pod wpływem światła umożliwia dużą liczbę pomiarów na tej samej próbce.

Kontrola adhezji komórek za pomocą technik modelowania hydrożelu do zastosowań w mikroskopii sił trakcyjnych

Prezentujemy technologię, która wykorzystuje wspomagany kapilarność montaż w platformie mikroprzepływowej do modelowania mikroobiektów zawieszonych w cieczy, takich jak bakterie i koloidy, w określone tablice na podłożu z polidimetylosiloksanu.

Modelowanie mikroorganizmów i mikrocząstek poprzez sekwencyjny montaż wspomagany kapilarnością

Tradycyjnie, hodowla komórkowa jest przeprowadzana na płaskich podłożach, które słabo naśladują naturalne środowisko komórek in vivo. W tym miejscu opisujemy metodę wytwarzania substratów do hodowli komórkowych o fizjologicznie istotnych zakrzywionych geometriach i mikrowzorach białek zewnątrzkomórkowych, co pozwala na systematyczne badania nad komórkowym wykrywaniem tych zewnątrzkomórkowych sygnałów.

Generowanie wielokierunkowych mikrośrodowisk komórkowych za pomocą fotomodelingu UV trójwymiarowych substratów do hodowli komórkowych

Poznaj uproszczoną metodę tworzenia mikrowzorców białkowych na miękkich hydrożelach do badania sił trakcyjnych komórek. Technika umożliwia generowanie izolowanych wzorów wysp w jednym kroku, poprawiając niezawodność pomiarów mechaniki komórkowej.

Generowanie wzorców dla mikroskopii trakcyjnej mikrowzorców

Przeglądaj więcej filmów