Name: Uma plataforma inovadora para alongamento celular in vitro e imagem (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-03-10T13:45:00.000+00:00
Duration: 7 min 38 s
Description: Aprenda a usar uma plataforma de alongamento celular in vitro para estudar respostas mecânicas em células musculares lisas de via aérea humana. Este dispositivo compatível com microscopia permite análise quantitativa de cálcio intracelular e forças de tração.

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<ol><li>Alvarez, Y., Smutny, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emerging+role+of+mechanical+forces+in+cell+fate+acquisition%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Cell+Dev+Biol%22%5BJournal%5D)">Emerging role of mechanical forces in cell fate acquisition.</a> Front Cell Dev Biol. 10, 864522(2022).</li>
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<li>Riley, D. J., Rannels, D. E., Low, R. B., Jensen, L., Jacobs, T. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NHLBI+workshop+summary%3A+effect+of+physical+forces+on+lung+structure%2C+function%2C+and+metabolism%5BTitle%5D)+AND+%22Am+Rev+Respir+Dis%22%5BJournal%5D)">NHLBI workshop summary: effect of physical forces on lung structure, function, and metabolism.</a> Am Rev Respir Dis. 142, 910-914 (1990).</li>
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<li>Das, S., Ippolito, A., McGarry, P., Deshpande, V. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+reorientation+on+a+cyclically+strained+substrate%5BTitle%5D)+AND+%22PNAS+Nexus%22%5BJournal%5D)">Cell reorientation on a cyclically strained substrate.</a> PNAS Nexus. 1, pgac199(2022).</li>
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<li>Arold, S. P., Bartolák-Suki, E., Suki, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Variable+stretch+pattern+enhances+surfactant+secretion+in+alveolar+type+II+cells+in+culture%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Lung+Cell+Mol+Physiol%22%5BJournal%5D)">Variable stretch pattern enhances surfactant secretion in alveolar type II cells in culture.</a> Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 296, L574-L581 (2009).</li>
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<li>Benavides Damm, T., Egli, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calcium+%27s+role+in+mechanotransduction+during+muscle+development%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Physiol+Biochem%22%5BJournal%5D)">Calcium 's role in mechanotransduction during muscle development.</a> Cell Physiol Biochem. 33, 249-272 (2014).</li>
<li>Ito, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+Ca2%2B+influx+pathway+activated+by+mechanical+stretch+in+human+airway+smooth+muscle+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Respir+Cell+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">A novel Ca2+ influx pathway activated by mechanical stretch in human airway smooth muscle cells.</a> Am J Respir Cell Mol Biol. 38, 407-413 (2008).</li>
<li>Ito, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stretch-activated+calcium+mobilization+in+airway+smooth+muscle+and+pathophysiology+of+asthma%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opin+Physiol%22%5BJournal%5D)">Stretch-activated calcium mobilization in airway smooth muscle and pathophysiology of asthma.</a> Curr Opin Physiol. 21, 65-70 (2021).</li>
<li>Ito, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Actin+cytoskeleton+regulates+stretch-activated+Ca2%2B+influx+in+human+pulmonary+microvascular+endothelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Respir+Cell+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Actin cytoskeleton regulates stretch-activated Ca2+ influx in human pulmonary microvascular endothelial cells.</a> Am J Respir Cell Mol Biol. 43, 26-34 (2010).</li>
<li>Tanaka, Y., Hata, S., Ishiro, H., Ishii, K., Nakayama, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quick+stretch+increases+the+production+of+inositol+1%2C4%2C5-trisphosphate+%28IP3%29+in+porcine+coronary+artery%5BTitle%5D)+AND+%22Life+Sci%22%5BJournal%5D)">Quick stretch increases the production of inositol 1,4,5-trisphosphate (IP3) in porcine coronary artery.</a> Life Sci. 55, 227-235 (1994).</li>
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<li>Kamble, H., Barton, M. J., Jun, M., Park, S., Nguyen, N. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+stretching+devices+as+research+tools%3A+engineering+and+biological+considerations%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Cell stretching devices as research tools: engineering and biological considerations.</a> Lab Chip. 16, 3193-3203 (2016).</li>
<li>Fredberg, J. J., Bunk, D., Ingenito, E., Shore, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue+resistance+and+the+contractile+state+of+lung+parenchyma%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">Tissue resistance and the contractile state of lung parenchyma.</a> J Appl Physiol. 74, 1387-1397 (1993).</li>
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<li>Atcha, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+low-cost+mechanical+stretching+device+for+uniaxial+strain+of+cells%3A+a+platform+for+pedagogy+in+mechanobiology%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech+Eng%22%5BJournal%5D)">A low-cost mechanical stretching device for uniaxial strain of cells: a platform for pedagogy in mechanobiology.</a> J Biomech Eng. 140, 0810051-0810059 (2018).</li>
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<li>Parameswaran, H., Lutchen, K. R., Suki, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+computational+model+of+the+response+of+adherent+cells+to+stretch+and+changes+in+substrate+stiffness%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">A computational model of the response of adherent cells to stretch and changes in substrate stiffness.</a> J Appl Physiol. 116, 825-834 (2014).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>&nbsp; Dulbecco' s modificado Eagle' s médio/F12</td><td>Fisher Scientific</td><td>12634010</td><td>500 mL&nbsp;</td></tr><tr><td>(4-benzoilbenzil) cloreto de trimetilamãe (PLPP)</td><td>Alv&eacute; Ole</td><td>N/A</td><td>14,5mg/mL</td></tr><tr><td>0,1% gelatina conjugada com fluoresceína &nbsp;</td><td>Invitrogen</td><td>G13187</td><td></td></tr><tr><td>Solução de Gelatina 0,1%</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>ES-006</td><td>500 mL&nbsp;</td></tr><tr><td>1 & mu; Microsferas vermelhas fluorescentes modificadas por carboxilato com diâmetro m</td><td>FluoSpheres</td><td>F8816</td><td></td></tr><tr><td>1&times; Solução de aminoácidos não essenciais do MEM</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M7145</td><td>100 mL</td></tr><tr><td>1&times; Penicilina/estreptomicina</td><td>Fisher Scientific</td><td>15-140-122</td><td>100 mL</td></tr><tr><td>Soro fetal bovino 10%</td><td>Termo-Científica</td><td>A5256701</td><td>500 mL&nbsp;</td></tr><tr><td>Tubo de 15 mL</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-959-53A</td><td></td></tr><tr><td>1x glutamina&nbsp;</td><td>Fisher Scientific</td><td>MT10010CM</td><td></td></tr><tr><td>1x Suplemento de Crescimento de Insulina-Transferrina-Selênio</td><td>Ciências da Vida Corning</td><td>25-800-CR</td><td></td></tr><tr><td>Anfotericina B</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A2942</td><td>25 & mu; g/litro</td></tr><tr><td>Rolamentos de esferas</td><td>McMaster-Carr&nbsp;</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Diidratado de cloreto de cálcio</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>223506</td><td></td></tr><tr><td>Trilhos de vagões</td><td>McMaster-Carr&nbsp;</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>FLIPR Ca2+ 6</td><td>Dispositivos Moleculares</td><td>R8190</td><td></td></tr><tr><td>GraphPad Prisma</td><td>Dotmatics</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Presunto' s F-12 médio & nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>N8641</td><td>500 mL&nbsp;</td></tr><tr><td>Solução Salítica Balanceada de Hanks&nbsp;</td><td>Termo-Científica</td><td>14025092</td><td>500 mL&nbsp;</td></tr><tr><td>HEPES buffer&nbsp;</td><td>Termo-Científica</td><td>15630080</td><td>100 mL</td></tr><tr><td>Leonardo Software</td><td>Alv&eacute; Ole</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Matlab</td><td>Mathworks</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Metoxi-polietilenoglicol & ndash; Valerato de Succinimidil (mPEG-SVA)</td><td>Laysan Bio Inc</td><td>N/A</td><td>50mg/mL</td></tr><tr><td>Nusil Gel-8100</td><td>Nusil&nbsp;</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Placas de Petri</td><td>Termo-Científica</td><td>263991</td><td>90 mm&nbsp;</td></tr><tr><td>solução salina tamponada com fosfato &nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>10010023</td><td>500 mL&nbsp;</td></tr><tr><td>poli-L-lisina (PLL)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P8920</td><td>500&mu; g/mL</td></tr><tr><td>Células musculares lisas das vias aéreas humanas primárias &nbsp;</td><td>ATCC</td><td>PCS-130-011</td><td></td></tr><tr><td>Módulo óptico PRIMO &nbsp;</td><td>Alv&eacute; Ole</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Parafusos</td><td>McMaster-Carr&nbsp;</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>SigmaStat</td><td>Systat Software</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Encobridora de Rotação</td><td>Laurell</td><td>Modelo WS-650MZ-23NPPB</td><td></td></tr><tr><td>Componentes de Fixação de Esticas e Palco &nbsp;</td><td>Instalação de Instrumentos Científicos da Universidade de Boston</td><td>N/A</td><td>Aço inoxidável</td></tr><tr><td>Kit base de elastomo e agente de cura Sylgard 184</td><td>Dow</td><td>H047J8Q026</td><td></td></tr><tr><td>Frasco de Cultura de Tecidos T-25 - Tampa de ventilação, estéril</td><td>CellTreat</td><td>229331</td><td></td></tr><tr><td>Depressor lingual &nbsp;</td><td>Termo-Científica</td><td>22-363-154</td><td></td></tr></tbody></table>

uma plataforma inovadora para alongamento celular in vitro e imagem

A Novel Platform for In Vitro Cellular Stretching and Imaging

Uma plataforma inovadora para alongamento celular in vitro e imagem

Cells respond to mechanical cues from their environment, such as changes in extracellular matrix (ECM) stiffness and cyclic strain, which regulate ...

a-novel-platform-for-in-vitro-cellular-stretching-and-imaging

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioengenharia

Apresentamos neste artigo uma novela que se estende plataforma que pode ser usada para investigar as respostas das células individuais a complexa deformação mecânica biaxial anisotrópica e quantificar as propriedades mecânicas dos tecidos biológicos.

Uma plataforma Novel Alongamento para Aplicações em Celular e Tecidual mechanobiology

Nós relatamos um dispositivo e um novo método para estudar células e embriões. células individuais são precisamente ordenados em matrizes microcavidade. Seu confinamento 3D é um passo para ambientes 3D encontrados em condições fisiológicas e permite a orientação organela. Ao controlar a forma da célula, esta configuração minimiza variabilidade relatados em ensaios convencionais.

Ordenando células individuais e único embriões em 3D Confinamento: Um novo dispositivo de alta Screening conteúdo

Um novo protocolo de imagem foi desenvolvido usando um atuador mecânico acionado por motor personalizado para permitir a medição de respostas em tempo real à tensão mecânica em células vivas. Relevante para a mecanobiologia, o sistema pode aplicar deformações de até 20%, permitindo imagens quase em tempo real com microscopia de força confocal ou atômica.

Imagens de células vivas durante Mecânica estiramento

Usando um dispositivo projetado previamente para aplicar a tensão mecânica às pilhas aderentes, este papel descreve uma geometria redesenhada do substrato e um instrumento personalizado para a imagem latente da único-pilha de alta resolução de pilhas tensas com um objetivo da imersão do óleo 100x.

Imagem latente de alta resolução da dinâmica nuclear em pilhas vivos a tensão elástica uniaxial

O método apresentado envolve alongamento uniaxial de hidrogéis macios 3D embutidos na borracha de silicone, permitindo microscopia confocal ao vivo. Demonstra-se a caracterização das cepas de hidrogel externos e internos, bem como o alinhamento de fibras. O dispositivo e o protocolo desenvolvidos podem avaliar a resposta das células a vários regimes de tensão.

Tensão controlada de hidrogéis 3D sob imagem de microscopia ao vivo

Este trabalho apresenta um protocolo flexível para utilizar a tecnologia de superfícies contraíveis elastoméricas rotuladas fluorescentes (FLECS) em formato de microwell para quantificação simplificada e prática de forças contraídas unicelulares com base em deslocamentos visualizados de micropatterns de proteína fluorescente.

Análise simplificada e de alto rendimento da contractilidade unicelular usando Elastômeros Micropatterned

Aqui, apresentamos um dispositivo de estiramento equibiaaxial versátil que é acionado pneumaticamente e compatível com microscopia de alta resolução.

Dispositivo de alongamento equibiaxial para microscopia de fluorescência confocal de células vivas de alta ampliação

Em muitas situações biológicas e clínicas, é vantajoso para estudar os processos celulares como eles evoluem no seu microambiente nativa. Aqui, descrevemos a montagem e uso de um microscópio de baixo custo de fibra óptica que pode fornecer imagens em tempo real em cultura de células, estudos em animais e estudos clínicos do paciente.

De alta resolução de fibra óptica para Microendoscopy In situ Celular imagem

Este protocolo demonstrará a extração e análise de ácidos graxos bioativos livres e esterificados das células. Os ácidos graxos são quantificados com precisão usando diluição de isótopos estáveis, cromatografia líquida quiral, espectrometria de massa de monitoramento de reações múltiplas de ionização química atmosférica de captura de elétrons (SID-LC-ECAPCI-MRM/MS).

Extração de lipídeos celulares para Targeted diluição de isótopos estáveis ​​Líquido Análise Espectrometria de Massa-Cromatografia

Larvas de Drosophila são um sistema modelo atraente para geração de imagens ao vivo devido à sua cutícula translúcido e genética poderosas. Este protocolo descreve como utilizar um dispositivo de PDMS de camada única, o chamado "chip larva 'para geração de imagens ao vivo de processos celulares dentro de neurônios do 3 º instar as larvas Drosophila.

O uso de chips microfluídicos para Imagens ao vivo e estudo das respostas Lesão em<em&gt; Drosophila</em&gt; Larvas

Aprenda a usar uma plataforma de alongamento celular in vitro para estudar respostas mecânicas em células musculares lisas de via aérea humana. Este dispositivo compatível com microscopia permite análise quantitativa de cálcio intracelular e forças de tração.

Uma plataforma inovadora para alongamento celular in vitro e imagem

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