이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.

방법 논문

순환 Uniaxial 스트레인을 사용하여 줄기 세포의 기계적 자극

12.3K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/242

⸱

2007년 7월 29일

 , 

이 논문에서

요약

그것은 널리 본문에 기계적 세력 세포 분화와 증식에 영향을 미칠 수 있음을 이해합니다. 여기 유연한 micropatterned 기판에 교양 세포를 막기 위해 uniaxial 순환 인장 응력을 제공하는 맞춤식 생물 반응기의 사용을 보여주는 비디오 프로토콜을 제시한다.

초록

생물 학적 조직의 개발 및 유지 보수의 기계 군대의 역할은 물론 같은 뼈 리모델링, 근육 비대 및 평활근 세포 소성과 같은 몇 가지 기계 규제 현상을 포함하여 문서화되어있다. 그러나, 참여 세력은 종종 모니터링하고 생체내 제어하기가 매우 복잡하고 어렵습니다. 더 나은 세포에 기계적 세력의 영향을 조사하기 위해, 우리는 탄성 점막에 교양 자기편 세포 uniaxial 순환 인장 응력을 적용하기위한 체외 방식에을 개발했습니다. 이 방법은 원하는 힘을 적용하는 전동 캠 - 로터 시스템 맞춤 설계 생물 반응기를 활용합니다. 여기서 우리는 변형의 방향과 동양 세포 micropatterned의 지형을 가진 실리콘 막,이 경우를 포함하여 각 "스트레치 챔버 '의 다양한 구성 요소를 조립하는 방법을 보여주는 단계별 비디오 프로토콜을 제시한다. 우리는 또한, 챔버 스를 살균 막에 세포를 심는 생물 반응기에 챔버를 래치와 기계 매개 변수 (예 : 크기와 변형의 속도) 조정 절차를 설명합니다. 이 특정 프로토콜에 설명된 절차는 변형의 방향에 평행 방향으로 10 μm의 다양한 채널로 실리콘 점막에 인간 mesenchymal 줄기 세포을 심는 특정 있습니다. 그러나, 방법이 시스템의 제공 자료가이 주제에 대한 유사 콘텐츠 수를 수용할 수있을만큼 유연 : 변형 속도, 크기, 기간, 세포 유형, 멤브레인 지형, 막 코팅 등 모든 원하는 응용 프로그램 또는 맞출 수 결과. 이것은 체외에서 세포에 적용 uniaxial 인장 변형의 영향을 조사하는 강력한 방법입니다.

프로토콜

주 0 - 실험 하루 전에 살균

  1. 플라스틱 욕조에 재료를 넣고 2 시간 동안 70 % 알코올로 소독 :
    • 챔버스
    • 뚜껑
    • 프레임 (전체 3 개)
    • 나사
    • 고무 가스켓
    • 집게
    • 가위
    • 헥스 렌치
  2. Aquet 비누와 증류수로 깨끗이 세포막.
  3. 10 분 70 % 알콜에 세포막을 Sonicate.
  4. 플라스틱 사각 접시에 깨끗한 세포막을 놓으십시오. 패턴 세포막을 사용하는 경우, 패턴 측면이 (막의 한쪽에 스프레이 알코올과 홈을 실행할 수있는 액체에 대한보고)까지 얼굴 있는지 확인합니다.
  5. 2 시간 동안 70 %의 알코올로 덮여 세포막을 둡니다.
  6. 내일 아침 autoclaving 위해 알루미늄 호일로 패키지 장갑.
  7. 내일 autoclaving 위해 증류수 2 % (중량 / 부피) 젤라틴 솔루션 (2g/100mL)합니다.
  8. 70 % 알콜에 2 시간 살균 후, 야간 자외선에 대한 후드로 모든 폴리머 재료와 세포막을 (비 autoclavable 소재) 장소 :
    • 챔버스
    • 뚜껑
    • 프레임 (....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

토론

베인스 외. 첫 번째 셀 1 기계적 힘을 전달하기 위해 유연하고 탄성 기판을 사용하여 체외에서 세포의 기계적 자극에 대한 시스템의 사용을보고했다. 이 시간 이후로,이 디자인에 많은 변화가 잉태하여 이용하고 있습니다. 일부 실험실 사용자 정의 - 기본 장치를 사용하는 동안 여러 기계 스트레치 시스템은 이름 "Flexercell"(Flexcell 국제 주식 회사)에서 상업적으로 사용할 수 있습니다. 이 비디오 프로토콜에서는 우리가 실험실에서 하나의 장치의 설치 및 사용을 설명합니다.

이 프로토콜에 묘사된 맞춤식 "스트레치 머신은"다른 세포 유형의 2,3에 uniaxial 순환 스트레인의 효과를 조사하기 위해 여러 연구에서 사용되고 있습니다. 이 기계는 기계적 스트레인 연구의 다양한 사용할 수 몇 가지 조정 매개 변수를 가진 다목적 기기입니다. 여기에 묘사된 설치 문화 자기편 세포 uniaxial 순환 변형을 제공하는 독특하고 강력한 방법을 나타냅니다.

....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재료

미디어 참고 : 이러한 uniaxial 스트레치 실험은 생물 반응기 설정의 복잡으로 인해 오염하는 경향이 있습니다. 이것을 방지하기 위해, 우리는 항생제와 antifungal 대리인의 다양한 조합을 시도했습니다. 항생제의 조합과 함께 일반적으로 필요한 1 % fungizone. 어느 펜 / Strep 조합을 사용하거나 (하지만 내성 돌연변이 세균을 초래할 수 있으므로 함께 조합 / 칵테일 세이나 항생제를 사용하려고하지 않으며, 또한 세포에 해로운 수) Kanamycin과 Gentamicin의 조합을 사용 .

참고문헌

  1. Banes, A. J., Gilbert, J., Taylor, D., Monbureau, O. A new vacuum-operated stress-providing instrument that applies static or variable duration cyclic tension or compression to cells in vitro. J Cell Sci. 75, 35-42 (1985).
  2. Park, J. S., Chu, J. S., Cheng, C., Chen, F., Chen, D., Li, S.

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재인쇄 및 허가

더 많은 논문 탐색

줄기세포 분화중간엽 줄기세포실리콘 막마이크로패턴 지형바이오리액터 조립플라스마 처리젤라틴 코팅세포 파종