Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Functionalisatie van atomaire kracht Microscoop Cantihefbomen met single-T cellen of één deeltje voor immunologische eencellige kracht spectroscopie

7K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/59609

⸱

10 juli 2019

 ,  ,  , 

In dit artikel

Samenvatting

We presenteren een protocol voor het functionaliseren van atomaire kracht Microscoop (AFM) cantihefbomen met een enkele T-cel en kraal deeltje voor immunologische studies. Procedures voor het sonde-eenpaar T-cel-dendritische celbinding door de AFM en om de real-time cellulaire respons van macrofagen op één vast deeltje door de AFM te monitoren met fluorescentie beeldvorming worden getoond.

Samenvatting

Atoom kracht microscopie gebaseerde eencellige kracht spectroscopie (AFM-SCFS) is een krachtig hulpmiddel voor het bestuderen van biofysische eigenschappen van levende cellen. Deze techniek maakt het mogelijk om de sterktes en dynamiek van interacties op een levend celmembraan te indringende, inclusief die tussen cellen, receptor en liganden, en naast vele andere variaties. Het werkt ook als een mechanisme voor het leveren van een fysieke of biochemische stimulans op afzonderlijke cellen in een spatiotemporaal gecontroleerde manier, waardoor specifieke celactivering en daaropvolgende cellulaire gebeurtenissen in real-time worden bewaakt in combinatie met Live-cel fluorescentie beeldvorming. De belangrijkste stap in die AFM-SCFS-metingen is AFM-Cantilever functionalisatie, of met andere woorden, het koppelen van een onderwerp van belang aan de Cantilever. Hier presenteren we methoden voor het wijzigen van de AFM-cantihefbomen met een enkele T-cel en een enkele polystyreen kraal voor immunologische studies. De eerste omvat een biocompatibele lijm die koppels enkele T cellen aan de punt van een vlakke vrijdragende in een oplossing, terwijl de laatste is gebaseerd op een epoxy lijm voor enkele kraal hechting in de lucht omgeving. Twee immunologische toepassingen in verband met elke aanpassing van de cantilever worden ook verstrekt. De hier beschreven methoden kunnen eenvoudig worden aangepast aan verschillende celtypen en vaste deeltjes.

Inleiding

Atomic Force microscopie (AFM), een veelzijdig instrument, heeft veel toepassingen gevonden in onderzoek naar celbiologie1,2,3,4,5. Afgezien van de beeldvormings capaciteit met hoge resolutie, kunnen met de native Force-probing-functie biofysische eigenschappen van levende cellen direct in situ worden onderzocht op het eencellige niveau6,7. Deze omvatten de rigiditeiten van subcellulaire structuren of zelfs hele cellen8,....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

Het muis experiment protocol volgt de richtlijnen voor dierenverzorging van Tsinghua University

1. Cantilever functionalisatie met enkelvoudige T-cellen

  1. Voorbereiding van de milt cellen van de muis
    1. Offer de muis (8-16 weken leeftijd (ofwel geslacht), bijvoorbeeld C57BL/6 stam) met behulp van kooldioxide, gevolgd door cervicale dislocatie.
    2. Reinig de muis met 75% ethanol en maak een middellijn huid incisie gevolgd door splenectomie.
    3. Homogeniseer de milt in 4 mL PBS met 2% foetaal runderserum (FBS) met behulp van glazen glijbanen en verwijder aggregaten en puin door de celsuspensie door een 70 μm mesh ny....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Fig. 4a toont typische kracht-afstand curves van de bindings interactie tussen één-T cel en single-DC in één benadering-intrekken cyclus. De licht rode curve is de Verleng curve en het donker rode is de terugtrek curve. Aangezien de uitbreidings curve meestal wordt gebruikt voor inspringingen of stijfheid-analyse, is hier alleen de terugtrek curve van kracht voor celadhesie. De minimumwaarde (de groene cirkel) in de curve geeft een maat voor de maximale adhes.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

De op de AFM gebaseerde eencellige kracht spectroscopie is geëvolueerd tot een krachtig hulpmiddel om de biofysische eigenschappen van levende cellen aan te pakken. Voor deze toepassingen moet de cantilever correct worden gefunctionaliseerd om specifieke interacties of eigenschappen op de cellen van belang te sonde. Hier worden de methoden voor het koppelen van enkele T-cellen en één-micron-formaat kraal naar de punt-minder-Cantilever respectievelijk beschreven. Om een enkele T-cel aan de cantilever te bevestigen, werd e.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

Dit werk wordt ondersteund door de National Natural Science Foundation of China General Program (31370878), State Key Program (31630023) en Innovative Research Group Program (81621002).

....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Materiaal
10 μl pipettetipThermo Fisher104-Q
15 ml buisCorning430791
6 cm diameter kweekschaalNALGENE nunc150462
6-well kweekplaatJETTCP011006
AFM CantileverNanoWorldArrow-TL1-50tiploze cantilever
β-MercaptoethanolSigma7604
Biocompatibel lijmBD Cell-Tak354240
CD4+ T cel isolatiecocktailSTEMCELL19852C.1
DC2.4 cellijnEen geschenk van K. Rock (University of Massachusetts Medical School, Worcester, MA)
Dextran-gecoate magnetische deeltjesSTEMCELLSV30010
EDTAGENErayGeneray-E1101-500 ml
EpoxyERGO7100
Ethanoltwbio00019
FBSEx Cell BioFSP500
FcR blokkerSTEMCELL18731
Glazen dekglaslokale verkoper (Hai Men Lian Sheng)HX-E3724mm diameter, 0.17mm dik
Glazen schuifjesJinTong afdeling laboratorium en apparatuurbeheer, Haimen N/Aaangepast
H2O2 (30%)Sino pharm10011218
H2SO4Sino pharm80120892
HEPESSigma51558
MagneetSTEMCELL18000
Mesh nylon zeefBD FalconREF 352350
Moesin-EGFPN/Agekloond in laboratorium
Mouse CD25 Treg cel positieve isolatiekitSTEMCELL18782Component: FcR Blocker, Regulatory T cell Positive Selection Cocktail, PE Selection Cocktail, Dextran RapidSpheres,
Mouse CD4+ Tcel isolatiekitSTEMCELL19852Component:CD4+T cel isolatiecocktail, Streptavidin RapidSpheres, Rat Serum
NaOHLanyi chemical products co., LTD? Beijing1310-73-2
PBSSolarbioP1022-500
PE selectiecocktailSTEMCELL18151
Penicilline-StreptomycineHycloneSV30010
PLCδ-PH-mCherryAddgene36075
Polystyreen microspheres 6.0μmPolysciences07312-5
polystyreen ronde bodembuisBD Falcon352054
RattenserumSTEMCELL13551
RAW264.7 ATCC
Recombinant Human Interleukin-2PeprotechPeprotech, 200-02-1000
Rode bloedcel lyseerbufferBeyotimeC3702
Regulatoire T cel positieve selectiecocktailSTEMCELL18782C
RPMI 1640LifeC11875500BT
SteekproefkamerZelfgemaakt
Streptavidine-gecoate magnetische deeltjesSTEMCELL50001
TransfectiekitClontech631318
Trypsine 0,25% EDTALife25200114
PincetJDN/A
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Apparatuur
20x objectief NA 0,8Zeiss420650-9901Plan-Apochromat
Atomaire krachtmicroscoopJPKcellHesion200
CentrifugeBeckman coulterAllegra X-12R
Fluorescentie beeldvormingzelfgemaakte objectief-type totale interne reflectie fluorescentiemicroscoop gebaseerd op een Zeiss microscoopstandaard
Bevochtigde CO2 incubatorThermo FisherHERACELL 150i
Omgekeerde lichtmicroscoopZeissObserver A1 handmatig

Referenties

  1. Benoit, M., Gabriel, D., Gerisch, G., Gaub, H. E. Discrete interactions in cell adhesion measured by single-molecule force spectroscopy. Nature Cell Biology. 2 (6), 313-317 (2000).
  2. Chen, J., et al.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Meer artikelen verkennen

atoomkrachtmicroscopiefunctionalisering van AFM-cantileversT-celadhesiebevestiging van polystyreenbolletjesapplicatie van biocompatibele lijmepoxylijmmethodeinteractie met dendritische cellenvorming van de immuunsynapskracht-afstandscurves