هنا يتم تقديم بروتوكول لبناء نظام سريع وغير مدمر لقياس انضغاط الخلية أو النواة على أساس microdevice المائع الصوتي. تم التحقيق في التغيرات في الخواص الميكانيكية للخلايا السرطانية بعد الانتقال الظهاري الوسيط أو الإشعاع المؤين ، مما يدل على احتمال تطبيق هذه الطريقة في البحث العلمي والممارسة السريرية.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
قياس انضغاط الخلية والنواة على أساس المجهر الصوتي
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
تلعب ميكانيكا الخلايا دورا مهما في ورم خبيث في ورم خبيث للخلايا والحساسية الإشعاعية. خلال هذه العمليات ، غالبا ما تكون دراسة الخواص الميكانيكية للخلايا صعبة. طرق القياس التقليدية القائمة على التلامس مثل الضغط أو التمدد عرضة للتسبب في تلف الخلايا ، مما يؤثر على دقة القياس وزراعة الخلايا اللاحقة. يمكن أن تؤثر القياسات في حالة الالتصاق أيضا على الدقة ، خاصة بعد التشعيع لأن الإشعاع المؤين سوف يسطيح الخلايا ويعزز الالتصاق. هنا ، تم تطوير نظام قياس ميكانيكا الخلايا على أساس طريقة الموائع الصوتية. يمكن الحصول على انضغاط الخلية عن طريق تسجيل مسار حركة الخلية تحت تأثير القوة الصوتية ، والتي يمكنها تحقيق قياس سريع وغير مدمر في الحالة المعلقة. تقدم هذه الورقة تقريرا مفصلا عن بروتوكولات تصميم الرقاقة وإعداد العينات وتسجيل المسار واستخراج المعلمات وتحليلها. تم قياس انضغاط أنواع مختلفة من الخلايا السرطانية بناء على هذه الطريقة. كما تم قياس انضغاط النواة عن طريق ضبط تردد الرنين للسيراميك الكهرضغطي وعرض القناة الدقيقة. جنبا إلى جنب مع التحقق من المستوى الجزيئي لتجارب التألق المناعي ، تمت مقارنة انضغاط الخلايا قبل وبعد الانتقال الظهاري الناجم عن الدواء إلى الانتقال الوسيط (EMT). علاوة على ذلك ، تم الكشف عن تغيير انضغاط الخلايا بعد تشعيع الأشعة السينية بجرعات مختلفة. طريقة قياس ميكانيكا الخلايا المقترحة في هذه الورقة عالمية ومرنة ولها آفاق تطبيق واسعة في البحث العلمي والممارسة السريرية.
المقدمة
تلعب الخواص الميكانيكية للخلايا دورا مهما في ورم خبيث في ورم خبيث للخلايا والحساسية الإشعاعية 1,2. للحصول على فهم متعمق لدور الخواص الميكانيكية للخلية في العملية المذكورة أعلاه ، يعد القياس الدقيق للميكانيكا الخلوية أمرا بالغ الأهمية ، ويجب ألا يتسبب القياس في تلف الخلايا للزراعة والتحليل اللاحقين. يجب أن تكون عملية القياس في أسرع وقت ممكن ، وإلا فقد تتأثر صلاحية الخلية إذا تمت إزالة الخلايا من بيئة الزراعة لفترة طويلة.
تواجه طرق قياس ميكانيكا الخلايا الحالية بعض القيود. بعض الطرق ، مثل قياس الخلايا الملتوية المغناطيسي ، والملقط المغناطيسي ، وعلم الميكروريولوجيا لتتبع الجسيمات ، تسب....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
1. تصنيع وتجميع الجهاز المجهري الصوتي
- تصنيع رقاقة الموائع الدقيقة.
- صمم شريحة أحادية القناة مع مدخل ومخرج واحد فقط كما هو موضح في الشكل 1. لقياس الخلايا ، حافظ على المقطع العرضي المستطيل للقناة الدقيقة بعرض 740 ميكرومتر وعمق 100 ميكرومتر. لقياس نواة الخلية ، قم بتغيير عرض وعمق القناة الدقيقة إلى 250 ميكرومتر و 100 ميكرومتر ، على التوالي.
- تحضير القناة الدقيقة على رقاقة السيليكون عن طريق النقش الأيوني التفاعلي. أغلق الجزء العلوي من القناة الدقيقة بقطعة من الزجاج الشفاف المقاوم للحرارة عن طريق الترابط الأنودي15. اغسل الرقائق بمنظف بالموجات فوق الصوتية لمدة 10 دقائق.....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
هنا ، قدم العمل بروتوكولا لبناء نظام قياس انضغاط الخلايا السريع وغير المدمر على أساس microdevice المائع الصوتي وأظهر مزاياه لقياس الخلية والنواة في ظل مواقف مختلفة. يوضح الشكل 1 مخطط قناة الموائع الدقيقة. يتم عرض مكونات وتجميع الجهاز المجهري المائع بالأوسيتيك في الشكل 2. يوضح الشكل 3 إعداد نظام القياس. تحت تأثير قوة المجال الصوتي، ستتحرك الخلايا والجسيمات نحو خط الوسط للقناة الدقيقة، كما هو موضح في الشكل 4A
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
طرق قياس ميكانيكا الخلايا شائعة الاستخدام هي AFM ، وشفط الماصة الدقيقة ، وطرق الموائع الدقيقة ، وتقنية اللوحة المتوازية ، والملقط البصري ، والنقالة البصرية ، والطرق الصوتية20. يمكن أن تعمل طرق الموائع الدقيقة مع ثلاثة طرق: الانقباض الجزئي ، والتدفق الممتد ، وتدفق القص. من بينها ، نقالة بصرية ، ملاقط بصرية ، طرق صوتية ، تدفق امتدائي ، ونهج تدفق القص هي قياسات غير تلامسية. على النقيض من قياسات الاتصال ، يمكن للقياسات غير التلامسية تجنب مشكلة تلف الخلايا الناجمة عن التلامس أو التشوه المحلي بشكل فعال........
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
ليس لدى المؤلفين مصالح مالية متنافسة أو تضارب مصالح آخر.
شكر وتقدير
تم دعم هذه الدراسة من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (أرقام المنح 12075330 و U1932165) ومؤسسة العلوم الطبيعية في مقاطعة قوانغدونغ ، الصين (رقم المنحة 2020A1515010270).
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 0.25٪ التربسين (1x) | GIBCO | 15050-065 | |
| 502 الغراء | Evo-bond | cyanoacrylate | |
| glue A549 | ATCC | CCL-185 | سرطان الرئة |
| الغدي البروتين النووي الخلوي ومجموعة استخراج البروتين السيتوبلازمي | Beyotime | P0027 | يحتوي على كواشف استخراج البروتين السيتوبلازمي A و B |
| Dulbecco ' s وسيط النسر المعدل (DMEM) ؛ | corning | 10-013-CVRC | |
| Fetal Bovine Srum (FBS) | AUSGENEX | FBS500-S | |
| HCT116 | ATCC | CCL247 | سرطان القولون والمستقيم |
| زجاج مقاوم للحرارة | Pyrex | ||
| Leibovitz s L-15 متوسطة | جيبكو | 11415-064 | |
| MCF-7 | ATCC | HTB-22 | الثدي الغدي |
| MDA-MB-231 | ATCC | HTB-26 | الثدي الغدي |
| الحد الأدنى من الوسط الأساسي (MEM) | كورنينج | 10-010-CV | |
| البنسلين الستربتومايسين | GIBCO | 15140-122 | |
| العازلة الفوسفاتية | كورنينج | 21-040-cvc | |
| PMSF | Beyotime | ST506 | 100mM |
| بولي بيداد البوليسترين الأحمر مصبوغ المجهري ؛ | العلوم | 15714 | قطر microshpere هو 6.00 & micro ؛ م |
| يوديد البروبيديوم (PI) | سيجما ألدريتش | P4170 | |
| SYLGARD 184 1673921 السيليكون المطاطي للسيليكون | داو كورنينج | يحتوي على بوليمرات مسبقة وعوامل معالجة | |
| تريبان بلو | بيوتيم | C0011 |
المراجع
- Wirtz, D., Konstantopoulos, K., Searson, P. C. The physics of cancer: the role of physical interactions and mechanical forces in metastasis. Nature Reviews. Cancer. 11 (7), 512-522 (2011).
- Frame, F. M., et al. HDAC inhibitor....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
