O dispositivo de maca é capaz de mover o palco repetidamente com durações de pulso tão curtos quanto 10 a 15 ms dependendo da amplitude do pulso (Figura 2A). As amplitudes de pulso são altamente repetitivo, mas a duração do pulso varia por aproximadamente 1 ms entre repetições. A amplitude de pulso real diverge a amplitude de pulso prescrita quando um grande número de poços é carregado, e a amplitude prescrita é elevada (ver Figura 2B). Como a amplitude de deslocamento de fase é aumentada além de 3 milímetros, a amplitude de deslocamento real cada vez mais fica aquém da amplitude de deslocamento prescrito (ver Figura 2B). Alinhamento cuidadoso do bloco post elimina qualquer tendência na tensão de membrana através de linhas ou colunas (Figura 2). A 3.5 mm prescrita a amplitude de deslocamento de fase (amplitude de deslocamento real de 3,3 mm) com 52 poços recuados, a tensão média de Lagrangiana em todos os locais bem era 0.451 (desvio-padrão dos meios para todas as localizações = 0,051, média dos desvios-padrão para todos os locais = 0.065, n = 5 medições por alvéolo). Estes resultados são aqui apresentados estão completos embora alguns deles já foram relatados11.
Uma cultura ideal, ileso terá poucas ou nenhumas grupos de mais de 5 células. Neuritos será individual, longo, esbelto e curvo com pouco ou nenhum sinal de tensão ou perolização (Figura 3A). Sob condições ideais, a viabilidade das culturas deve aproximar a viabilidade especificada na folha de dados do fabricante (normalmente 60-70%) e culturas em silicone devem se parecer com aqueles mantidos em substratos de cultura rígida convencional ( Figura 3B). Neuritos podem ou não ser visíveis em um microscópio de campo claro de baixa potência. Concentração de laminina e densidade celular ambos influenciam culturas na linha de base e após a lesão. Aumento da densidade celular aumentou o número e tamanho dos aglomerados que formaram na cultura. Aumentando a concentração de laminina frequentemente contrariadas este efeito (Figura 3A). No entanto, aumentar a laminina, concentração muito malhado a sensibilidade das culturas a lesão (Figura 4). A concentração de laminina ideal para culturas ilesos era 50 µ g/mL de laminina (Figura 3), mas a separação ideal entre as populações de feridos sham e estiramento obteve-se a 10 µ g/mL de laminina (Figura 4). Altas concentrações de laminina reduziram a sensibilidade das culturas a lesão em curto espaço de tempo pontos (Figura 4), mas também de base melhorada viabilidade celular em pontos de tempo mais longos (por exemplo, 7 dias). Em resumo, vale a pena para otimizar a concentração de laminina para cada cenário experimental.
Tensão de membrana, ponto da imagem latente do tempo pós-lesão, laminina concentração e densidade celular todos exerceram um efeito principal altamente estatisticamente significante sobre o comprimento do axônio por célula (ANOVA, p < 0,001). O efeito da tensão de membrana no comprimento do axônio por célula tiveram interações altamente significativas com pós-lesão imagem tempo ponto e laminina concentração (ANOVA, p < 0,001) e uma interação significativa com célula densidade (ANOVA, p < 0,05). Da mesma forma, tensão de membrana, pós-lesão imagem ponto de tempo, cela a densidade, e laminina concentração todos exerceu um efeito principal altamente estatisticamente significativo na viabilidade celular (ANOVA, p < 0,001). O efeito da tensão da membrana na viabilidade celular teve uma interação altamente significativa com o ponto de tempo pós-lesão de imagem (ANOVA, p < 0,001) e uma interação significativa com a densidade celular (ANOVA, p < 0,05). Estes resultados comprovam que sincronismo, densidade celular e laminina concentração exercem uma influência importante sobre a relação entre o insulto aplicado e resultados experimentais, para que cada um deve ser otimizado com cuidado.
Viabilidade celular baixa e neuritos frisados, juntamente com crescimento atrofiado axônio, indicam as condições de cultura tóxicos que podem surgir de forma inadequada preparado do silicone. Ignorando-o ou diminuindo o banho de água ou o forno seco pode deixar etanol absorvido ou água na membrana, respectivamente, que podem difundir na mídia e sublinhar as células. Culturas bem lesionadas serão ter reduzido viabilidade celular, neuritos reduzidos ou ausentes, frisados neuritos e neuritos aquele olhar tenso ou esticado. Lesão pode induzir aglutinação em culturas de células que estavam bem disperso pré-lesão. Grandes massas que podem confundir a análise morfológica. Para análise morfológica, o nível de prejuízo deve ser afinado que ocorrem mudanças perceptíveis, mas as células estão ainda presentes com alguns neuritos.

Figura 1 : A rotulado esquemática do dispositivo lesão. (A) vista superior, vista isométrica (B), (C) vista frontal, vista do lado direito (D). Barra de escala aplica-se para as vistas ortogonais (A, B e D). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 2 : Cinemática do insulto mecânico. (A), o deslocamento de fase histórias sobre 5 pulsos em uma gama de amplitudes prescritas (amplitudes prescritos são listados na legenda) quando não há poços são carregados. (B) o deslocamento de fase histórias sobre 10 pulsos em uma gama de amplitudes prescritas (amplitudes prescritos são listados na legenda) quando 52 poços são carregados. (C) a tensão média em cada poço com amplitude de deslocamento de fase de 3,3 mm (n = 5 medições por alvéolo, média erro-padrão por alvéolo = 0,029). Observe que o C4-F4 e F9 C9 são poços de controle unstretched. Esta figura foi modificada de Sherman et al . 11 Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 3 : Otimização de cultura condições em silicone. (A) o efeito da variação de concentração de densidade e laminina células em culturas de hiPSCN em silicone. Aglutinando aumenta com o aumento da densidade celular e diminuindo a concentração de laminina. Concentração de densidade e laminina células deve ser otimizada para atingir culturas mono-dispersos. Mono-dispersos culturas são menos vulneráveis aos artefatos durante a quantificação. Observe que a faixa dinâmica foi ajustada para otimizar a visualização dos neuritos. Como consequência, o soma muito mais brilhante estão saturados. Esta apresentação é preferível à alternativa de otimização da gama dinâmica com relação a soma, o que torna o muito redutor neuritos quase invisível. A condição, destacada-se a Praça Vermelha foi considerada ideal para em vitro experiências de lesão de estiramento. (B) sob condições ideais, culturas nas membranas de silicone parecem semelhantes às culturas em substratos rígidos convencionais. O painel esquerdo mostra hiPSCNs cultivadas em 33.750 células/cm2 com 3,3 µ g/mL de laminina em uma placa de 96 poços convencional, rígida (o substrato de cultura de células é um olefina cíclica de cultura de tecidos Tratado co polímero). O painel direito reproduz o painel delineado em vermelho do (A). Barras de escala = 100 µm. clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 4 : O fenótipo da lesão e sua dependência na concentração de laminina. (A) cultura saudável, usando 10 µ g/mL laminina e 67.500 células/cm2. Neuritos são comprimento com sem grânulos. Existem alguns núcleos de morto e poucos pedaços. (B) cultura usando as mesmas condições de cultura, ferido com a tensão de pico de 57% e fotografada após 4 h. neuritos são encurtados ou ausente e alguns têm grânulos (indicados pelas setas). Existem menos células de calceína AM-positivo e mais calceína AM-negativo (ou seja, morto) núcleos. Lesão aumentou aglutinação entre as células sobreviventes. (C) 4 h após a lesão, o comprimento do axônio por célula declina com o aumento da tensão de uma forma que depende da concentração de laminina. (D) 4 h após a lesão, viabilidade celular diminui com o aumento da tensão de uma forma que depende da concentração de laminina. (E) 24 h após a lesão, o comprimento do axônio por célula declina com o aumento da tensão de uma forma que depende da concentração de laminina. (F) 24 h após a lesão, viabilidade celular diminui com o aumento da tensão de uma forma que depende da concentração de laminina. (n = 4 por bar, barras de erro são ± 1 desvio padrão, barras de escala = 100 µm). Valores de tensão são deduzidas a partir de deslocamento de fase usando os dados de uma publicação prévia por Sherman et al . 11 Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Complementar Figura 1: técnicas de desenho do indenter. Clique aqui para baixar esta figura.
Suplementares tabela 1: costume-construído dispositivos. Clique aqui para baixar esta tabela.
Suplementares tabela 2:96 placa bem-carregador Pinout diagrama de fiação. Clique aqui para baixar esta tabela.
Arquivo complementar de código 1: desenhos de projeto auxiliado por computador do dispositivo lesão. Clique aqui para baixar este arquivo.
Complementares código arquivo 2: desenhos de projeto auxiliado por computador da mordaça fabricação placa. Clique aqui para baixar este arquivo.
Complementares código arquivo 3: representação em 3D da geometria do carimbo, adequada para uso com uma impressora 3D. Clique aqui para baixar este arquivo.
Complementares código arquivo 4: SubVI para MuStLiMo_si_initialize.vi, que é um SubVI para motion_control.vi. Converte as entradas nas caixas de diálogo em parâmetros para o movimento. Clique aqui para baixar este arquivo.
Complementares código arquivo 5: SubVI para vários Moves_simplified.vi de linha reta, que é um SubVI para motion_control.vi. Converte as entradas nas caixas de diálogo em parâmetros para o movimento. Clique aqui para baixar este arquivo.
Complementares código arquivo 6: SubVI para position_tracker.vi. Deslocamento de faixas de balcão de entrada do codificador linear. Clique aqui para baixar este arquivo.
Arquivo de código complementar 7: Base LabVIEW Project. Clique aqui para baixar este arquivo.
Complementares código arquivo 8: Top nível VI que move o dispositivo. Clique aqui para baixar este arquivo.
9 de arquivo de código complementar: SubVI para motion_control.vi. Executa o deslocamento rápido que se estende a placa. Clique aqui para baixar este arquivo.
10 de arquivo de código complementar: SubVI para motion_control.vi. Executa o deslocamento lento que move o palco. Clique aqui para baixar este arquivo.
Complementares código arquivo 11: SubVI para motion_control.vi. Parcelas de uma história de deslocamento (geralmente rarefeitas) no painel de controle motion_control.vi. Clique aqui para baixar este arquivo.
Complementares código arquivo 12: Top nível VI que registra a história de deslocamento. Clique aqui para baixar este arquivo.
Complementares código arquivo 13: Variable2 contém, que se comunica entre motion_control.vi e position_tracker.vi. Clique aqui para baixar este arquivo.
Complementares código arquivo 14: esquemático para placa de circuito impresso. Clique aqui para baixar este arquivo.
15 de arquivo de código complementar: Layout para placa de circuito impresso. Clique aqui para baixar este arquivo.