Summary

아크릴 아미드 기반 Hydrogels을 사용하여 세포 기능에 매트릭스 강성의 영향을 공부

Published: August 10, 2010
doi:

Summary

세포 기능에 substrata의 강성의 효과는 모델 수<em> 체외에서</em> compliances 변화의 polyacrylamide의 hydrogels을 사용합니다.

Abstract

조직 강성은 세포 기능의 중요한 결정자이며, 조직 강성의 변화는 일반적으로 섬유증, 암 및 심장 혈관 질환 1-11와 관련된 있습니다. 세포 기능을 공부하기 위해 전통적인 세포 생물 학적 접근은 탄성 ECM 또는 조직 사이의 ECM의 강성의 변화의 영향에 대해 설명할 수없는 단단한 하층에 culturing 세포를 (플라스틱 요리 또는 유리 coverslips) 포함. 체외에서 생체내 조직 준수 조건 모델에, 우리와 다른 ECM – 코팅 hydrogels을 사용합니다. 우리 연구실에서 hydrogels는 생물학 12 본 조직 compliances의 범위를 모방 수 polyacrylamide를 기반으로합니다. "반응"커버 전표는 3 APTMS의 또한 다음 NaOH와 인큐베이션에 의해 생성됩니다. 글루 타 알데히드는 3 APTMS와 polyacrylamide 젤을 상호 연결하는 데 사용됩니다. 아크릴 아미드 (AC), 비스 – 아크릴 아미드 (BIS – AC)과 암모늄 persulfate의 솔루션은 히드로겔의 중합에 사용됩니다. N – hydroxysuccinimide (NHS)이 히드로겔에 crosslink ECM 단백질에 AC 솔루션에 통합됩니다. 히드로겔의 중합에 따라, 겔 표면은 같은 fibronectin, vitronectin, 콜라겐 등 선택의 ECM 단백질로 코팅되어

히드로겔의 강성은 레올로지 또는 원자 힘 현미경 (AFM)에 의해 결정 및 솔루션 12 AC 및 / 또는 BIS – AC의 비율을 변화하여 조정할 수 있습니다. 이러한 방식으로, 하층의 강성도 레올로지 또는 AFM을 사용하여 계량 수있는 생물 학적 조직의 강성 일치될 수 있습니다. 세포 그런 다음 필요한 실험 조건에 따라 이러한 hydrogels과 교양에 씨앗을하실 수 있습니다. 분자 분석을위한 세포 및 복구의 영상은 간단합니다. 이 기사에 대한, 우리는 20,000 파스칼 <E 분들로 3000 파스칼과 치열한 substrata / 조직> 탄성 moduli (E)를 가지고 그 같은 부드러운 substrata을 정의합니다.

Protocol

준비 Coverslips는 autoclaved해야합니다. 멸균 증류수 또는 탈이온수는 솔루션을 준비하고 세탁 coverslips를 위해서 사용해야합니다. AC (40 % W / V) 및 BIS – AC (1 % W / V)이 솔루션은 0.2 μm의 여과 소독을하고 있습니다. 빠른 시일 내에 사용하고 살균 필터를하기 전에, 10 % 암모늄 persulfate (100μg/ml 물을 APS)를 준비합니다. APS 솔루션은 매월 바꿉니다. autoclaved 수없는 등 3 APTMS, 클?…

Discussion

히드로겔 중합 과정의 중요한 요소는 세포가 아니라 ECM – 코팅 히드로겔 자체보다 유리 coverslip에 바인딩 수 있도록 공기 방울 형성​​을 방지하는 것입니다. 이것은 vortexing 시각도 기포가 젤에 갇혀가 없습니다 중일 후 신중하게 중합 솔루션을 pipetting하여 예방할 수 있습니다. 우리는 항상 실험에 대한 충분한 발생시키기 위해 추가 "반응"coverslips 및 hydrogels을 준비하는 것이 좋습니다. </p…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

작업은 저희 연구실은 국립 보건원에서 기금 지원입니다.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Glutaraldehyde, 70%   Sigma-Aldrich G7776 Store at -20°C
3-APTMS (3-Aminopropyltrimethosysilane 97%)   Sigma-Aldrich 281778 Store at room temperature
SurfaSil Siliconizing Fluid   Thermo Scientific 42800 Store at room temperature
NHS (N-hydroxysucinimide Ester)   Sigma-Aldrich A-8060 Store at 4°C Replace monthly
Albumin, bovine serum, essentially fatty acid free   Sigma-Aldrich A6003-100G Store at 4°C
Coverslips (25mm)   Fisher Scientific 12-545-86 25 Cir 1D  
Coverslips (18mm)   Fisher Scientific 12-545-84 18 Cir 1D  

References

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Cite This Article
Cretu, A., Castagnino, P., Assoian, R. Studying the Effects of Matrix Stiffness on Cellular Function using Acrylamide-based Hydrogels. J. Vis. Exp. (42), e2089, doi:10.3791/2089 (2010).

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