Name: Fazlararası Hücre Çekirdek Mekanik Özellikleri Probe Biyofiziksel Tahliller: Yüzey Gerilme Uygulama ve Microneedle Manipülasyon (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-09-14T12:00:00.000+00:00
Duration: 16 min 27 s
Description: Öğrenin, canlı hücrelerde nükleer ve sitoskeletal deformasyonları ölçmek için mikroskopi tabanlı iki bağımsız teknik kullanarak hücre mekaniğini inceleyin. Bu yöntemler nükleer sertliği ve hücre içi kuvvet iletimini değerlendirir.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Bu çalışma, Ulusal Sağlık (R01 HL082792 ve R01 NS059348) ve Brigham ve Kadın Hastanesi Kalp ve Damar Liderlik Grubu Ödülü Enstitüleri tarafından da desteklenmiştir.

<ol><li>Friedl, P., Wolf, K., Lammerding, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nuclear+mechanics+during+cell+migration%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opin+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Nuclear mechanics during cell migration.</a> Curr Opin Cell Biol. 23, 55-64 (2011).</li>
<li>Mejat, A., Misteli, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((LINC+complexes+in+health+and+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleus%22%5BJournal%5D)">LINC complexes in health and disease.</a> Nucleus. 1, 40-52 (2010).</li>
<li>Worman, H. J., Fong, L. G., Muchir, A., Young, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laminopathies+and+the+long+strange+trip+from+basic+cell+biology+to+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Invest%22%5BJournal%5D)">Laminopathies and the long strange trip from basic cell biology to therapy.</a> J Clin Invest. 119, 1825-1836 (2009).</li>
<li>Caille, N., Tardy, Y., Meister, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+strain+field+in+endothelial+cells+subjected+to+uniaxial+deformation+of+their+substrate%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">Assessment of strain field in endothelial cells subjected to uniaxial deformation of their substrate.</a> Ann Biomed Eng. 26, 409-416 (1998).</li>
<li>Lammerding, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lamins+A+and+C+but+not+lamin+B1+regulate+nuclear+mechanics%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biol+Chem%22%5BJournal%5D)">Lamins A and C but not lamin B1 regulate nuclear mechanics.</a> J Biol Chem. 281, 25768-25780 (2006).</li>
<li>Lammerding, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Abnormal+nuclear+shape+and+impaired+mechanotransduction+in+emerin-deficient+cells%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Abnormal nuclear shape and impaired mechanotransduction in emerin-deficient cells.</a> J Cell Biol. 170, 781-791 (2005).</li>
<li>Lammerding, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lamin+A%2FC+deficiency+causes+defective+nuclear+mechanics+and+mechanotransduction%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Invest%22%5BJournal%5D)">Lamin A/C deficiency causes defective nuclear mechanics and mechanotransduction.</a> J Clin Invest. 113, 370-378 (2004).</li>
<li>Verstraeten, V. L., Ji, J. Y., Cummings, K. S., Lee, R. T., Lammerding, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increased+mechanosensitivity+and+nuclear+stiffness+in+Hutchinson-Gilford+progeria+cells%3A+effects+of+farnesyltransferase+inhibitors%5BTitle%5D)+AND+%22Aging+Cell%22%5BJournal%5D)">Increased mechanosensitivity and nuclear stiffness in Hutchinson-Gilford progeria cells: effects of farnesyltransferase inhibitors.</a> Aging Cell. 7, 383-393 (2008).</li>
<li>Brooks, S. V., Zerba, E., Faulkner, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Injury+to+muscle+fibres+after+single+stretches+of+passive+and+maximally+stimulated+muscles+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Injury to muscle fibres after single stretches of passive and maximally stimulated muscles in mice.</a> J Physiol. 488, 459-469 (1995).</li>
<li>Maniotis, A. J., Chen, C. S., Ingber, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Demonstration+of+mechanical+connections+between+integrins%2C+cytoskeletal+filaments%2C+and+nucleoplasm+that+stabilize+nuclear+structure%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci%22%5BJournal%5D)">Demonstration of mechanical connections between integrins, cytoskeletal filaments, and nucleoplasm that stabilize nuclear structure.</a> Proc Natl Acad Sci. 94, 849-854 (1997).</li>
</ol>

Çıkar çatışması ilan etti.

Yüzey gerilme tahlil Gerilme uygulamanın başarıyla mekanik strese maruz hücre kaynaklı nükleer deformasyonlar ve çalışma nükleer sertliği belirli bir çekirdek zarı proteinleri katkısını araştırmak için bize ve diğer gruplar tarafından kullanılmıştır. 4-8 Bu tekniğin avantajı, mekanik özellikleri probları çekirdekleri, normal hücresel ve hücre iskeleti çevre ve yaşam yüzey gerilme uygulama gibi, kas ve kan damarı duvarlarının müteahhitlik gibi birçok dokuda bulunan fizyolojik yük uygu...

<table border="1"><tbody><tr><td> Reaktif Adı </td><td> Şirket </td><td> Katalog numarası </td></tr><tr><td> Fibronektin </td><td> Millipore </td><td> FC010 </td></tr><tr><td> MitoTracker Kırmızı FM ve Yeşil FM </td><td> Invitrogen </td><td> M22425 ve M-7514 </td></tr><tr><td> Hoechst 33.342 </td><td> Invitrogen </td><td> H3570 </td></tr><tr><td> Hank Tamponlu Tuz Tuzlu </td><td> Invitrogen </td><td> 14185 </td></tr><tr><td> Fenol ücretsiz, DMEM </td><td> Invitrogen </td><td> 21063 </td></tr><tr><td> Fetal sığır serumu </td><td> Aleken Biyolojik </td><td> FBSS500 </td></tr><tr><td> Penisilin / Streptomisin </td><td> Sigma </td><td> P0781-100ML </td></tr><tr><td> Borosilikat Cam ile filament </td><td> Sutter Enstrüman </td><td> BF100-78-10 </td></tr><tr><td> &quot;/ Parlak takviyeli olmayan silikon kaplama, 0.005 Parlak </td><td> Özel İmalat A.Ş. </td><td></td></tr><tr><td> Dulbecco&#39;nun Fosfat Tamponlu Salin </td><td> Invitrogen </td><td> 14200 </td></tr><tr><td> 35 mm cam alt kültür yemekleri (FluoroDish) </td><td> Dünya Hassas Aletler A.Ş. </td><td> FD35-100 </td></tr><tr><td> Braycote 804 Vakum Gres </td><td> SPI kaynakları </td><td> 05133A-AB </td></tr></tbody></table>

fazlararası hücre Çekirdek mekanik Özellikleri probe biyofiziksel tahliller: yüzey gerilme uygulama ve microneedle manipülasyon

Biophysical Assays to Probe the Mechanical Properties of the Interphase Cell Nucleus: Substrate Strain Application and Microneedle Manipulation

Çoğu ökaryotik hücre çekirdeği büyük organel ve genellikle çevresindeki hücre iskeletinin daha 2 ila 10 kat daha sert, dolayısıyla çekirdeğin fiziksel özelliklerini, fizyolojik ve patolojik koşullar altında hücre genel biyomekanik davranış önemli ölçüde katkıda bulunur. Örneğin, nötrofil göç ve kanser hücreleri istila, nükleer sertlik dokuların içindeki dar alanlarda yoluyla ekstravazasyonu veya geçiş sırasında büyük bir engel teşkil edebilir. 1 Öte yandan, böyle bir kas gibi mekanik olarak aktif bir doku hücrelerinin çekirdeği için yeterli yapısal destek gerektirir tekrarlayan mekanik stres dayanacak. Önemlisi, çekirdeğinde sıkı bir şekilde hücresel mimarisine entegre; fiziksel polarize hücreler, nöromüsküler kavşaklarda sinaptik çekirdekleri örneğin çekirdeğin hücre içi hareket ve konumlandırma için kritik bir gereklilik, çevredeki hücre iskeletinin, bağlı, ya da göç hücrelerinde 2 şaşırtıcı değil, nükleer sertliği ve Nucleo iskelet kaplin belirlenmesinde kritik bir rol oynayan lamins ve nesprins gibi çekirdek zarı proteinleri mutasyonlar, bir numara da dahil olmak üzere insan hastalıkları, neden son zamanlarda gösterilen edilmiştir Emery- Dreifuss müsküler distrofi, kol, bacak-girdle musküler distrofi ve dilate kardiyomiyopati 3 biyofiziksel fonksiyonu çeşitli çekirdek zarı proteinleri ve belirli mutasyonların etkisini araştırmak için, tek, canlı hücrelerin çekirdeğinde fiziksel özelliklerini incelemek için deneysel yöntemler geliştirdik küresel veya lokalize mekanik pertürbasyon tabi. Tam olarak uygulandığında yüzey gerilme uygulama yanıt indüklenen nükleer deformasyonlar Ölçüm çekirdeğin deformabilitesi hakkında önemli bilgiler verir ve farklı mutasyon veya özel nükleer zarf proteinlerin eksik hücre hatları arasında kantitatif karşılaştırılmasına olanak sağlar. Bir microneedle lokalize sitoskeletal gerginlik uygulaması bu testte tamamlamak için kullanılır ve çekirdek ve hücre iskeletinin arasındaki hücre içi kuvvet aktarımı hakkında ek bilgi verim alınabilir. Bozulmamış canlı hücreler nükleer mekaniğinin incelenmesi, normal hücre içi mimariyi korur ve izole çekirdekleri ile çalışırken ortaya çıkabilecek potansiyel eserler önler. Ayrıca, yüzey gerilme uygulama, fizyolojik stres, kas hücreleri ve diğer dokulara (örneğin, damar düz kas hücrelerinin damar zorlamalara maruz) tarafından deneyimli iyi bir model sunar. Son olarak, bu araçların, öncelikle nükleer mekaniği çalışma geliştirilmiştir ise aynı zamanda iskelet proteinleri ve mechanotransduction sinyal fonksiyonu araştırmak için uygulanan olabilir.

Biz, küresel ya da lokalize gerginlik uygulama yanıt tek, yaşayan yapışık hücrelere kaynaklı nükleer ve iskelet deformasyonları ölçmek için, iki bağımsız, mikroskop tabanlı araçlar sunuyoruz. Bu teknikler, nükleer sertliği belirlemek için (yani, deformabilitesi) ve, çekirdek ve hücre iskeletinin arasındaki hücre içi kuvvet iletim prob kullanılır.

Fazlararası Hücre Çekirdek Mekanik Özellikleri Probe Biyofiziksel Tahliller: Yüzey Gerilme Uygulama ve Microneedle Manipülasyon

Çoğu ökaryotik hücrede çekirdek en büyük organeldir ve genellikle çevresindeki hücre iskeletinden 2 ila 10 kat daha serttir; sonuç olarak, ...

Aşağıdaki deneylerin genel amacı, hücre çekirdeği arayüzünün mekanik özelliklerini ve çevredeki hücre iskeleti ile olan fiziksel bağlantısını ölçmektir. Bu işlem, şeffaf bir silikon membran üzerine ekilmiş hücrelere mekanik gerinim uygulanarak ve ortaya çıkan nükleer deformasyonların görüntülenmesiyle gerçekleştirilir. Çekirdek ve hücre iskeleti arasındaki etkileşimdeki değişiklikler de indüklenen nükleer deformasyonları etkileyebildiğinden, artan nükleer deformasyonlar azalmış nükleer sertliğe karşılık gelir.Sitokelet ile çekirdek arasındaki hücre içi kuvvet iletimi, sitokelete lokalize gerilme uygulanarak doğrudan incelenir. Ardından, floresanla işaretlenmiş NU çekirdek ve sitokelet yapılarının yer değiştirmesi görüntülenir. Hücre çekirdeklerinin çevreleyen sitokelete göre sertliğini gösteren sonuçlar elde edilir.Substrat gerinim deneylerine dayanarak, mikroiğne manipülasyon analizi, nükleo-sitoskelet etkileşiminin bozulmasının hücre içi kuvvet iletiminde kusurlara yol açtığını ortaya koymaktadır. Bu tekniklerin, izole çekirdeklerin mikro pipet aspirasyonu gibi mevcut yöntemlere göre temel avantajı, normal hücresel mimariyi bozmadan, canlı ve sağlam hücrelerin çekirdek mekaniği ö

biophysical-assays-to-probe-mechanical-properties-interphase-cell

Research

JoVE Journal

Biology

Biyoloji

İşte biz cep sertliği ölçmek için hızlı ve basit bir yöntem sunduk. Bu yaklaşımın genel prensip hücre yüzeyine bir mikropipet yoluyla uygulanan iyi tanımlanmış bir negatif basınca tepki olarak zar deformasyon ölçmektir. Bu yöntem substrat bağlı hücrelerin biyomekanik özelliklerini incelemek için güçlü bir araç sağlar.

Substrat bağlı Hücrelerinin Mikropipet Aspirasyon Hücre Rijitlik tahmin etmek

Bu kağıt bir atomik kuvvet mikroskobu (AFM) kullanarak microindentation ile canlı hücrelerin mekanik özelliklerini karakterize etmek için bir protokol göstermektedir.

Atomik Kuvvet Mikroskobu kullanarak Yaşam Hücrelerinin Mekanik Özellikleri Ölçme

Bu makalede kompleks anizotropik çift eksenli mekanik deformasyona karşı tek bir hücre yanıtları araştırmak ve biyolojik dokuların mekanik özelliklerini ölçmek için kullanılabilen yeni bir germe platformu sunmak.

Hücre ve Doku mechanobiology Applications A Novel Germe Platformu

Açıklanan, yapışık hücreler ve mikroyapılı substratlar arasındaki mekanik etkileşimleri ölçmek için kullanılan protokollerdir. Bu etkileşimler, göç, proliferasyon, farklılaşma ve apoptoz dahil olmak üzere temel hücre davranışlarıyla yakından bağlantılıdır. Protokoller, her bir mikro direk için ilgili kuvvetlerin belirlenmesini sağlayan MechProfiler adlı açık kaynaklı bir görüntü analiz yazılımı sunar.

Micropost Diziler Kolay ve Doğru Mekanik-profil

Bu protokol için doğrudan bir yaşam Hücre çekirdeğinde kontrollü bir kuvvet uygulamak için micropipette yöntemi açıklanmaktadır. Bu tahlil sorgulama yaşayan, yapisan hücredeki nükleer mekanik özellikleri sağlar.

Çekirdek ve sitoiskeleti mekanik bütünleşmesi ölçmek için bir doğrudan kuvvet sonda

Daha önce tasarlanmış bir cihazı kullanarak bağlı hücrelere mekanik gerilme uygulamak için, bu yazıda bir yeniden tasarlanan substratum geometrisi ve 100 x yağ daldırma amacı ile gergin hücrelerin yüksek çözünürlüklü tek hücreli görüntüleme için özelleştirilmiş bir cihaz açıklanmaktadır.

Tek eksenli çekme gerinim altında canlı hücrelerde nükleer dinamiklerin yüksek çözünürlüklü görüntülenmesi

Burada, izole embriyonik zebra balığı hücrelerinin hücre içi mekanik özelliklerini optik bir tuzakla doğrudan kuvvet ölçümü ile üç boyutlu hapsetmede araştırmak için bir protokol sunuyoruz.

Optik Cımbız Kullanarak Hapsetmede Hücre Altı Mekaniğinin Doğrudan Kuvvet Ölçümleri

İğnesiz su jeti teknolojisi ile hücre enjeksiyonu yöntemini, hücresel canlılık, proliferasyon ve elastikiyet ölçümleri açısından doğum sonrası araştırmaların bir sekeli ile birlikte sunuyoruz.

Domuz Yağ Dokusundan Türemiş Stroma Hücrelerinin Su Jeti Teknolojisi ile Enjeksiyonu

Bu çalışma, sitoplazmaya verilen manyetik mikroboncuklar yoluyla hücre çekirdeğine doğrudan mekanik kuvvet uygulamak ve eşzamanlı canlı hücre floresan görüntülemesi yapmak için yeni bir protokol sunmaktadır.

Çekirdek Mekanobiyolojisini Incelemek için 3D Manyetik Kuvvet Aktüatörü ve Çok Fonksiyonlu Floresan Görüntülemeyi Birleştirmek

Burada sunulan, mekano-düğüm-gözenek algılama (mekano-NPS) adı verilen elektronik tabanlı bir mikroakışkan platform kullanarak tek hücreleri mekanik olarak fenotiplemek için bir yöntemdir. Bu platform, hücrelerin hem elastik hem de viskoz biyofiziksel özelliklerini ölçerken 1-10 hücre / s'nin ılımlı verimini korur.

Mekano-Düğüm-Gözenek Algılama: Çok Parametreli Tek Hücreli Viskoelastik Ölçümler için Hızlı, Etiketsiz Bir Platform

Mekanik stres altında hücresel davranışın araştırılması, hücresel mekanik ve mekanobiyolojideki ilerlemeler için çok önemlidir. Kontrollü mekanik stimülasyonu tek hücrelerde hücre içi sinyallemenin kapsamlı analizi ile birleştiren yeni bir yöntem olan Floresan Mikropipet Aspirasyonu (fMPA) tekniğini sunuyoruz. Bu teknik, canlı hücre mekanobiyolojisinin yeni derinlemesine çalışmalarını araştırır.

Kırmızı Kan Hücresi Mekanosalgılamasını Araştırmak için Floresan Mikropipet Aspirasyon Testi

Öğrenin, canlı hücrelerde nükleer ve sitoskeletal deformasyonları ölçmek için mikroskopi tabanlı iki bağımsız teknik kullanarak hücre mekaniğini inceleyin. Bu yöntemler nükleer sertliği ve hücre içi kuvvet iletimini değerlendirir.

Fazlararası Hücre Çekirdek Mekanik Özellikleri Probe Biyofiziksel Tahliller: Yüzey Gerilme Uygulama ve Microneedle Manipülasyon

Daha fazla video keşfet