Name: SynVivo Sentetik Mikrovasküler Ağları kullanma Kesme Yapışma Haritası Üretimi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-05-25T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 52 s
Description: Keşfedin kesme yapışma haritası üretimini sentetik mikrovasküler ağlar kullanarak. Bu yöntem, tek bir deneyde hücre yapışma davranışlarını analiz ederek zaman ve malzeme tasarrufu sağlar.

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

SynVivo teknoloji enstitünün hibe # 2R44HL076034 altında geliştirilmiştir.

1.. Astar SynVivo-SMN mikroakışkan Cihazı <ol><li> Cihazın her bir bağlantı noktası (giriş / çıkış), iki paralel bağlantı noktaları oluşur - yüzey kaplama parçaları içinde akan için, bir (yapışma molekülleri, büyüme matrisler, vb) ve / veya tohumlama ile analizi (Şekil 1A çalıştırmak için diğer için hücrelerin .) </li><li> Tamamen steril deiyonize (DI) su içeren bir Petri kabındaki SynVivo-SMN mikroakışkan cihazı (Şekil 1B) daldırın ve bir vakum desikatöre koyunuz. Hava tüm cihazın kanalları kaldırılır kadar desikatör çalışmasına izin verir. Bu yaklaşık 15 dakika sürer. </li><li> Su cihazını çıkarmadan önce, ince nokta forseps ile cihazın her noktasına su ile astarlanmalıdır Tygon tüpünü (0.06 OD &quot;ve 0.02 kimliği&quot;) koyun. Boru uzunluğu, yaklaşık 1 inç olmalıdır. Cihaz artık sudan uzaklaştırılabilir. Şekil 1C deva ve görüntüyü gösterirboru ile e. </li></ol> 2.. Istenen protein ile mikroakışkan Cihaz kaplama (örneğin, avidin) <ol><li> Bir pipet kullanarak, bir giriş deliği boru tabanı etrafında, su (yaklaşık 100 ul) bir damla yerleştirin. Dikkatle asal cihaza kullanılan boru çıkarın. Suyun damla cihazı hava girmesini engeller. </li><li> 20 ug / ml &#39;lik bir konsantrasyonda avidin ile yüklü bir 1 ml şırınga hazırlayın. Bir 24 G, paslanmaz çelik boru ve iğne için şırınga bağlayın. Cihazın giriş bağlantı noktalarından birine boru yerleştirin. Bir çene kelepçe ile kullanılmaktadır olmayan giriş noktası sıkıştırın. </li><li> Cihazın tam perfüzyon izin vermek için 10 dakika için 1 ml / dk &#39;lık bir akış hızında enjekte edilir avidin. Akış süresi sonunda, çene kelepçe ile boru kelepçe ve gece boyunca 4 ° C&#39;de cihazı yerleştirin. </li></ol> 3.. Yapışma Deneyleri Biyotinilat Partiküllerini Akan <ol><li> Cihazı izin verOda sıcaklığına kadar gelir. , Bir motorlu kaide ile yüksek performanslı bir kamera ile donatılmış bir ters flüoresan mikroskop üzerine yerleştiriniz. </li><li> Fosfat tamponlu salin (PBS) içinde 5 x 10 6 partikül / ml &#39;lik bir konsantrasyonda biyotinile edilmiş 2 um parçacıklar içinde bir çözeltisi hazırlandı. Bir 1 ml şırınga içine parçacıkların yerleştirin. Sadece PBS ikinci bir 1 ml şırınga hazırlayın. Bir şırınga pompa üzerine yerleştirin ve her bir şırınga ve iğne boru bağlanabilir. </li><li> Bir pipet kullanarak, giriş deliği boru tabanı etrafında, su (yaklaşık 100 ul) bir damla yerleştirin. Dikkatlice kat cihaz için kullanılan boru çıkarın. Suyun damla cihazı hava girmesini engeller. </li><li> Dikkatle giriş portları her birine adım 3.2 &#39;den biyotinilatlı parçacıklar ve PBS için boru adlı yerleştirin. Şekil 2A set-up görüntü gösterir. </li><li> 2.5 ul / dk &#39;lık bir akış hızında enjekte biyotinile parçacıkları başlatın. Mikroskop giriş noktasını izleyin. Ilk işaretiparçacıkların, zamanlayıcı başlar ve 3 dakika boyunca akışı devam eder. </li><li> Eş zamanlı olarak 2,5 ul / dk &#39;lık bir akış hızında PBS akışını bakan ise 3 dakika sonunda, biyotinlenmiş parçacıkların akışını durdurmak. PBS bağlanmamış parçacıkları yıkamak için 3 dakika boyunca cihazdaki akmasına izin verin. </li></ol> 4. Görüntüler Kazanılması ve Görüntüleme Yazılımı (NIKON Elemanları) kullanarak Faiz (AOI) Ölçümlerinin Alanı Yapımı <ol><li> Tüm cihazın görüntüsünü elde etmek için görüntüleme yazılımı &quot;tarama büyük resim&quot; işlevini kullanın. </li><li> Cihazdaki Sırasıyla sayı çatallanma ve kanalların iki katı çapa sahip olan dairesel AOI oluşturun. Kanal çapı 100 um olduğu için, bu durumda, 200 um çapı AOI ayarlayın. </li><li> MS Excel sayfası her AOI parçacıkların sayısını ihracat görüntüleme yazılımı otomatik sayım işlevini kullanın. </li><li> Benzer şekilde, in the entire parçacıkların sayısını vermek için otomatik sayım özelliği kullanmakcihaz. </li></ol> 5.. Computational Fluid Dynamics (CFD) modelleri kullanarak Partikül Akı Analizi <ol><li> CFD simülasyonları SynVivo-SMN cihaz topoloji için mevcut ticari yazılım (CFD-ACE + ESI, Inc) kullanılarak çalıştırılır. Sonuçlar deneysel gözlemleri analiz etmek için bir veritabanında saklanır. Duvar kayma oranları, hız, parçacık akı, ve cihazda yapışması üzerinde simülasyon sonuçları saklar. </li><li> Simülasyon sonuçları, belirli bir giriş partikül konsantrasyonuna bağlı olarak, her AOI giren parçacıkların sayısını belirlemek için kullanılır. </li></ol> 6.. Yaratma Kesme Yapışma Haritası <ol><li> Denklem 6.1 &#39;de gösterildiği gibi, çatallanma akan parçacıkların çatallanma olarak yapışmış parçacıklar bölünmesiyle yapışmasının% hesaplayın. <img alt="Denklem 1" fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/51025/51025eq1.jpg" /> yapışmış parçacıklar ve akan parçacık sayısı p elde edilir buradaotokol sırasıyla, 4.3 ve 5.2 adımları. </li><li> Basamak (5.1) &#39;de veri tabanından elde ağları ve denklem 6.1&#39; den elde edilen% yapışma değerlerinin her bifürkasyonunda kesilme hızı kullanılarak ilk kesme yapışma çizilir. </li></ol>

<ol><li>Weitz-Schmidt, G., Chreng, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+adhesion+assays%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Cell adhesion assays.</a> Methods Mol Biol. 757, 15-30 (2012).</li>
<li>Parsons, S. A., Jurzinsky, C., Cuvelier, S. L., Patel, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Studying+leukocyte+recruitment+under+flow+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Studying leukocyte recruitment under flow conditions.</a> Methods Mol Biol. 946, 285-300 (2013).</li>
<li>Luscinskas, F. W., Gimbrone, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Jr+Endothelial-dependent+mechanisms+in+chronic+inflammatory+leukocyte+recruitment%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Med%22%5BJournal%5D)">Jr Endothelial-dependent mechanisms in chronic inflammatory leukocyte recruitment.</a> Annu Rev Med. 47, 413-421 (1996).</li>
<li>Adriani, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+preferential+targeting+of+the+diseased+microvasculature+by+disk-like+particles%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The preferential targeting of the diseased microvasculature by disk-like particles.</a> Biomaterials. 33, 5504-5513 (2012).</li>
<li>Decuzzi, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Flow+chamber+analysis+of+size+effects+in+the+adhesion+of+spherical+particles%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Flow chamber analysis of size effects in the adhesion of spherical particles.</a> Int J Nanomedicine. 2, 689-696 (2007).</li>
<li>Zou, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PSGL-1+derived+from+human+neutrophils+is+a+high-efficiency+ligand+for+endothelium-expressed+E-selectin+under+flow%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Cell+Physiol%22%5BJournal%5D)">PSGL-1 derived from human neutrophils is a high-efficiency ligand for endothelium-expressed E-selectin under flow.</a> Am J Physiol Cell Physiol. 289, 415-424 (2005).</li>
<li>Sakhalkar, H. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Leukocyte-inspired+biodegradable+particles+that+selectively+and+avidly+adhere+to+inflamed+endothelium+in+vitro+and+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Leukocyte-inspired biodegradable particles that selectively and avidly adhere to inflamed endothelium in vitro and in vivo.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 100, 15895-15900 (2003).</li>
<li>Van Kruchten, R., Cosemans, J. M., Heemskerk, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+whole+blood+thrombus+formation+using+parallel-plate+flow+chambers+-+a+practical+guide%5BTitle%5D)+AND+%22Platelets%22%5BJournal%5D)">Measurement of whole blood thrombus formation using parallel-plate flow chambers - a practical guide.</a> Platelets. 23, 229-242 (2012).</li>
<li>Ganguly, A., Zhang, H., Sharma, R., Parsons, S., Patel, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Isolation+of+human+umbilical+vein+endothelial+cells+and+their+use+in+the+study+of+neutrophil+transmigration+under+flow+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Isolation of human umbilical vein endothelial cells and their use in the study of neutrophil transmigration under flow conditions.</a> J Vis Exp. 66 (66), (2012).</li>
<li>Shirure, V. S., Reynolds, N. M., Burdick, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mac-2+binding+protein+is+a+novel+E-selectin+ligand+expressed+by+breast+cancer+cells%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Mac-2 binding protein is a novel E-selectin ligand expressed by breast cancer cells.</a> PLoS One. 7, (2012).</li>
<li>Ploppa, A., Schmidt, V., Hientz, A., Reutershan, J., Haeberle, H. A., Nohé, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+of+leukocyte+distribution+during+sepsis%3A+an+experimental+study+on+the+interdependence+of+cell+activation%2C+shear+stress+and+endothelial+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Crit+Care%22%5BJournal%5D)">Mechanisms of leukocyte distribution during sepsis: an experimental study on the interdependence of cell activation, shear stress and endothelial injury.</a> Crit Care. 14, 201(2010).</li>
<li>Oh, H., Diamond, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ethanol+enhances+neutrophil+membrane+tether+growth+and+slows+rolling+on+P-selectin+but+reduces+capture+from+flow+and+firm+arrest+on+IL-1-treated+endothelium%5BTitle%5D)+AND+%22J+Immunol%22%5BJournal%5D)">Ethanol enhances neutrophil membrane tether growth and slows rolling on P-selectin but reduces capture from flow and firm arrest on IL-1-treated endothelium.</a> J Immunol. 181, 2472-2482 (2008).</li>
<li>Resto, V. A., Burdick, M. M., Dagia, N. M., McCammon, S. D., Fennewald, S. M., Sackstein, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((L-selectin-mediated+lymphocyte-cancer+cell+interactions+under+low+fluid+shear+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biol+Chem%22%5BJournal%5D)">L-selectin-mediated lymphocyte-cancer cell interactions under low fluid shear conditions.</a> J Biol Chem. 283, 15816-15824 (2008).</li>
<li>Enders, S., Bernhard, G., Zakrzewicz, A., Tauber, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inhibition+of+L-selectin+binding+by+polyacrylamide-based+conjugates+under+defined+flow+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Biochim+Biophys+Acta%22%5BJournal%5D)">Inhibition of L-selectin binding by polyacrylamide-based conjugates under defined flow conditions.</a> Biochim Biophys Acta. 1770, 1441-1449 (2007).</li>
<li>Prabhakarpandian, B., Goetz, D. J., Swerlick, R. A., Chen, X., Kiani, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Expression+and+functional+significance+of+adhesion+molecules+on+cultured+endothelial+cells+in+response+to+ionizing+radiation%5BTitle%5D)+AND+%22Microcirculation%22%5BJournal%5D)">Expression and functional significance of adhesion molecules on cultured endothelial cells in response to ionizing radiation.</a> Microcirculation. 8, 355-364 (2001).</li>
<li>Brown, D. C., Larson, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improvements+to+parallel+plate+flow+chambers+to+reduce+reagent+and+cellular+requirements%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Immunology%22%5BJournal%5D)">Improvements to parallel plate flow chambers to reduce reagent and cellular requirements.</a> BMC Immunology. 2, 9(2001).</li>
<li>Zheng, W., Zhang, W., Jiang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Precise+control+of+cell+adhesion+by+combination+of+surface+chemistry+and+soft+lithography%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Healthc+Mater%22%5BJournal%5D)">Precise control of cell adhesion by combination of surface chemistry and soft lithography.</a> Adv Healthc Mater. 2, 95-108 (2013).</li>
<li>Qian, T., Wang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micro%2Fnano-fabrication+technologies+for+cell+biology%5BTitle%5D)+AND+%22Med+Biol+Eng+Comput%22%5BJournal%5D)">Micro/nano-fabrication technologies for cell biology.</a> Med Biol Eng Comput. 48, 1023-1032 (2010).</li>
<li>Biswas, A., Bayer, I. S., Biris, A. S., Wang, T., Dervishi, E., Faupel, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+top-down+and+bottom-up+surface+nanofabrication%3A+techniques%2C+applications+%26+future+prospects%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Colloid+Interface+Sci%22%5BJournal%5D)">Advances in top-down and bottom-up surface nanofabrication: techniques, applications & future prospects.</a> Adv Colloid Interface Sci. 170, 2-27 (2012).</li>
<li>Whitesides, G. M., Ostuni, E., Takayama, S., Jiang, X., Ingber, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Soft+lithography+in+biology+and+biochemistry%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">Soft lithography in biology and biochemistry.</a> Annu Rev Biomed Eng. 3, 335-373 (2001).</li>
<li>McDonald, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+microfluidic+systems+in+poly%28dimethylsiloxane%29%5BTitle%5D)+AND+%22Electrophoresis%22%5BJournal%5D)">Fabrication of microfluidic systems in poly(dimethylsiloxane).</a> Electrophoresis. 21, 27-40 (2000).</li>
<li>Prabhakarpandian, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthetic+microvascular+networks+for+quantitative+analysis+of+particle+adhesion%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed+Microdevices%22%5BJournal%5D)">Synthetic microvascular networks for quantitative analysis of particle adhesion.</a> Biomed Microdevices. 10, 585-595 (2008).</li>
<li>Rosano, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+physiologically+realistic+in+vitro+model+of+microvascular+networks%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed+Microdevices%22%5BJournal%5D)">A physiologically realistic in vitro model of microvascular networks.</a> Biomed Microdevices. 11, 1051-1057 (2009).</li>
<li>Tousi, N., Wang, B., Pant, K., Kiani, M. F., Prabhakarpandian, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preferential+adhesion+of+leukocytes+near+bifurcations+is+endothelium+independent%5BTitle%5D)+AND+%22Microvasc+Res%22%5BJournal%5D)">Preferential adhesion of leukocytes near bifurcations is endothelium independent.</a> Microvasc Res. 80, 384-388 (2010).</li>
<li>Prabhakarpandian, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bifurcations%3A+focal+points+of+particle+adhesion+in+microvascular+networks%5BTitle%5D)+AND+%22Microcirculation%22%5BJournal%5D)">Bifurcations: focal points of particle adhesion in microvascular networks.</a> Microcirculation. 18, 380-389 (2011).</li>
</ol>

CFD Research Corporation tarafından desteklenen bu yazı için yayın ücreti.

Paralel plaka akış odası, hücre-hücre ve hücre-parçacık etkileşimleri hakkında önemli bilgiler sağlarken, bu tür yüksek reaktif maddelerin tüketimi ve bir kesme yapışma haritası oluşturmak için birden fazla deney çalışmaları için ihtiyaç olarak çeşitli kısıtlamalara maruz kalmıştır. SynVivo Sentetik Mikrovasküler Ağlar (SynVivo-SMNs) kullanılması vivo koşullarında taklit eden koşullarda tek bir deneyden gelen bir kesme yapışma haritanın üretilmesini sağlar. Ayrıca, reaktifler önemli bir tasarruf (&gt;% 95) elde...

Hücre-hücre ve hücre-partikül etkileşimlerini incelemek için deneyler, tipik haliyle Mevcut parçacıklar ya da hücrelerin protein matrisleri ya da yapışık hücreler üzerinde inkübe edildiği statik oyuklu plaka formatı içerir. Belirtilen inkübasyon süresi sonunda, yapışkan parçacıkların ya da hücre sayısı 1 mikroskopi kullanılarak ölçülür. Bu deneyler, bu etkileşimlerin arkasında biyokimyasal süreçlerin önemli fikir olsa da, önemli bir sınırlama (mikrodolaşımında tipik), fizyolojik sıvı akışının olmaması ve parçacık yapışması üzerindeki etkisidir. Bu sınırlamayı aşmak için, in vitro akış gözlerinden son yıllarda geliştirilmiştir. Bu akış gözlerinden bir ortak öğesi 2, in vivo olarak kan damarlarında görülen duvar kesme hızları aynı düşük Reynolds sayılarında perfüze şeffaf bir aparattır. Damar duvarı akış c bir yüzeyi üzerinde biyomoleküllerin kaplama veya hücrelerin büyümesi biri ile modellenirhamber 3. Parçacıklar 4-7 veya 8-16 hücreler daha sonra çeşitli kayma oranlarının altında parçacıkları kalarak sayısını ölçmek için akış oranları istenilen aralığında aktı vardır. Ancak, biyokimyasal olayları incelemek ve doğrulamak için paralel plaka akış odaları kullanımı oldukça pahalı ve zaman alıcıdır. Bu deneyler, çoklu partiküller yapışmış / hücrelerin sayısı genel akışkan kesme bir haritasını oluşturmak için yapılması gerekir olmasından kaynaklanmaktadır. Buna ek olarak, plaka akış odalar nedeniyle büyük boyutu (yükseklik&gt; 250 mikron genişlik ve&gt; 1 mm) için reaktifler büyük miktarda gerektirir. Son olarak, bu cihazlar doğru in vivo mevcut geometrik özellikleri (örneğin, çatallanma) ve akış koşulları (örn. akışlarını uzaklaşan vs yakınsak) modeli yok. Litografi temelli Mikrofabrikasyona 17-19 son gelişmeler laboratuvarı-on-a-chip alanını hızlandırmıştırcihazlar 20-21. Bu cihazlar mikrometre rejiminde boyutları ile paralel plaka akış odasının bir minyatür versiyonu gelişmekte vesile olmuştur. Boyutunda azalma da reaktifler, hücreler ya da deneyler için gerekli olan parçacık büyüklükleri açısından önemli avantajlar elde edilir. Bununla birlikte, şu anda mevcut cihazlar önemli bir sınırlama, in vivo olarak gözlenen kompleks mikrovaskuleterini taklit etmez mikrodamarlar, Modele doğrusal kanallarının kullanılmasıdır. Son zamanlarda in vivo koşulları sentetik temsil edilen bir tek kullanımlık plastik substratlar üzerine mikrovasküler ağlar yeniden oluşturmak için yeni bir metodoloji geliştirdik. Bu cihazlar SynVivo-Sentetik Microvascular Ağları (SMN) yumuşak litografi süreci tabanlı PDMS kullanılarak geliştirilmiştir adlandırılır. SynVivo-SMN cihazlar hücre / parçacık yapışmasının 22 kesme yapışma haritasını elde etmek için kullanılabilir, çalışma ilacı teslimat 23 ve h hedeflenenin vivo veri 24-25 karşı valide edilmiştir ave. Bu yazıda, 1-5 ul böylece kaynak ve zaman önemli tasarruflar elde kadar küçük hacimlerde tek bir deneyden elde kesme yapışma haritanın nesil sağlayan bir protokol mevcut.

<table><tbody><tr><td>SynVivo-SMN</td><td>CFD Araştırması</td><td>SMN-001</td><td>CFDRC</td></tr><tr><td>CFD-ACE+</td><td>ESI Inc.</td>'de Özel<td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Avidin</td><td>Invitrogen</td><td>43-4401</td><td>Bu test için herhangi bir avidin kaynağı işe yarayacaktır</td></tr><tr><td>Biotinylated Particles</td><td>Polysciences</td><td>24173-1</td><td>Herhangi bir biyotinile partikül kaynağı test için çalışacaktır</td></tr><tr><td>Tygon Tubing</td><td>VWR</td><td>63018-044</td><td>Boyut, SynVivo-SMN ile kullanım için tipiktir</td></tr><tr><td>NIKON Elements</td><td>NIKON Instruments</td><td>N/A</td><td>Başka herhangi bir görüntüleme yazılım kullanılabilir</td></tr></tbody></table>

synvivo sentetik mikrovasküler ağları kullanma kesme yapışma haritası Üretimi

Generation of Shear Adhesion Map Using SynVivo Synthetic Microvascular Networks

Hücre / tanecik yapışma deneyleri, hastalığın patofizyolojisinde rol biyokimyasal etkileşimleri anlaşılması için kritik olan ve yeni tedavilerin geliştirilmesi için arayışı içinde önemli bir uygulamaya sahiptir. Statik koşullar kullanılarak deneyler in vivo ortamı ile korelasyon sınırlama, kesme yapışması bağımlılığını yakalamak için başarısız. Fizyolojik sıvı akımı altında yapışma ölçmek paralel plaka akış oda, bir kesme yapışma haritasının üretilmesi için çok sayıda deney gerekir. Buna ek olarak, in vivo ölçek ve morfolojisi temsil etmez ve deneyler için reaktifler büyük miktarda (~ mi) gerektirir. Bu çalışmada, mikroakışkan cihaz, SynVivo-SMN dayalı bir mikrovasküler ağını kullanarak tek bir deneyden elde kesme yapışma haritanın üretilmesini göstermektedir. Bu cihaz, geometrik ölçek, morfolojik elemanlar, akış özellikleri ve bir hücresel etkileşimler de dahil olmak üzere in vivo damar karmaşık yenidenin vitro biçimi, böylece temel bir biyolojik gerçekçi ortam sağlayarak ve hücresel davranışı, ilaç dağıtım, ve ilaç keşfi uygulamalı araştırma. Deney mikroçip avidin kaplı yüzeyler ile 2 mikron biyotin kaplı partiküllerin etkileşimlerini incelemek ile gösterilmiştir. Mikrovasküler gözlenen makaslama tüm aralığı, fizyolojik koşullar altında parçacıkları için kesme harita karşı tek bir deney sağlayan bir yapışma elde edilir.

Şekil 1A-SynVivo SMN cihazının bir şematik ve parlak saha görüntüsünü gösterir. Şekil 1B, bir cam slayt üzerine monte SynVivo-SMN cihazı. Şekil 1C bir vakumlu desikatör içinde su ile astar boru takımı ile birlikte cihazı göstermektedir göstermektedir. Şekil 2A, 2 um biyotinile edilmiş parçacıkların bağlayıcı Aşağıda, tipik bir avidin kaplı SynVivo-SMN cihazını göstermektedir, deney set up. Şekil 2B&#39;nin b...

Yapışma deneylerinde kullanılan akış odaları tipik olarak doğrusal akış yollarından oluşur ve bir kesme yapışma haritası oluşturmak için farklı akış hızlarında birden fazla deney gerektirir. SynVivo-SMN, mikrolitre hacimleri kullanan tek bir deney kullanarak kesme yapışma haritasının oluşturulmasını sağlar ve bu da zamandan ve sarf malzemelerinden önemli ölçüde tasarruf sağlar.

SynVivo Sentetik Mikrovasküler Ağları kullanma Kesme Yapışma Haritası Üretimi

Cell/particle adhesion assays are critical to understanding the biochemical interactions involved in disease pathophysiology and have important ...

Aşağıdaki deneyin genel amacı, sentetik mikrovasküler ağlar kullanarak tek bir deneyden hücre partikül adezyonuna yönelik bir kayma adezyon haritası elde etmektir. Bu, öncelikle mikroakışkan cihazın, bu durumda avadon olan ilgili proteinle kaplanmasıyla gerçekleştirilir. İkinci adımda, biyotinillenmiş partiküller fizyolojik kayma hızlarında cihaza enjekte edilir; bu partiküller, yerel kayma hızlarına bağlı olarak farklı desenlerle avadon kaplı cihaza bağlanır.Ardından, ağdaki hesaplamalı olarak oluşturulmuş kayma hızı değerleri veri tabanını kullanarak partiküllerin kayma adezyon haritasını oluşturmak için bağlanan partikül sayısı sayılır. Sonuçlar, tek bir deneyden kayma adezyon haritası elde edilebildiğini, bunun da geleneksel paralel plaka akış odalarına kıyasla zaman ve reaktiflerde önemli tasarruflar sağladığını göstermektedir. Bu teknolojinin lineer akış kanalları gibi mevcut yöntemlere göre temel avantajı, tek bir deneyden kayma haritaları oluşturabilmemizdir; bu da maliyet ve zamanda önemli bir tasarruf sağlar.Bu yöntem, ilaç taşıyıcı araçların istenen hedeflere bağlanma yeteneği gibi, ilaç iletimi alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu yöntemle ilgili ilk fikrimiz, hücrelerin partiküler lezyonlarını anlamak için pedal plakalı akış hücreleri kullandığımız sırada ortaya çıktı. Akışkan koşullar altında olsa da bu deneyin odak noktası, partikül ve hücre adezyonu hakkında temel bilgiler sağlamaktır.Syn vivo platformu; kanser ve MSS iletimi, enfeksiyon ve inflamasyon, tromboz ve mikrosirkülasyon disfonksiyonu gibi çeşitli diğer sistemlere uygulanabilir. Mikroakışkan cihaz adımlarının öğrenilmesinin zor olması, küçük örnek hacimlerine alışma süreci ve hava kabarcığı oluşumunu önlemek için en iyi uygulamaların görsel olarak daha iyi aktarılması nedeniyle, bu yöntemin görsel olarak gösterilmesi kritik öneme sahiptir. Prosedürü laboratuvarımızdan araştırma bilimcisi Ashley Smithle gösterecektir.SynVivo SMN mikroakışkan cihazı, biri yüzey kaplama, fonksiyonel gruplar ve/veya yerleştirilecek hücrelerin akışı için, diğeri ise analizleme işlemi için kullanılan iki set paralel porttan oluşur. Başlamak için cihazı, steril deiyonize su içeren bir Petri kabına tamamen batırın ve kabı vakuma yerleştirin. Cihaz kanallarındaki tüm hava boşalana kadar vakumlama işlemine devam edin.Cihaz sudan çıkarılmadan önce bu işlemin yaklaşık 15 dakika sürmesi gerekir. Suyla önceden doldurulmuş tigon tüplerini cihazın her bir portuna yerleştirmek için ince uçlu pensler kullanın. Tüplerin uzunluğu yaklaşık bir inç olmalıdır.Cihaz artık bir pipet veya şırınga kullanılarak sudan çıkarılabilir. Bir giriş portu borusunun tabanının etrafına bir damla su yerleştirin. Boruyu dikkatlice çıkarın.Su damlası, cihaza hava girişini önleyecektir. Ardından, 20 µg/mL konsantrasyonda avadon yüklü bir mililitrelik bir şırınga hazırlayın. Şırıngayı 24 gauge paslanmaz çelik bir iğneye ve hortuma bağlayın. Kullanılmayan giriş portunu bir mengeneyle sıkıştırın.Boruyu cihazın giriş portuna yerleştirin. Cihazın tamamen perfüzyonuna izin vermek için 10 dakika boyunca dakikada bir microliter akış hızında avadon enjekte edin. Akış süresinin sonunda.Tüm tüpler pencere tipi kelepçelerle sıkıştırın ve cihazı gece boyunca dört derecede bekletin. Cihazın oda sıcaklığına gelmesini sağlayın. Ardından cihazı, motorize sahne ve yüksek performanslı bir kamera ile donatılmış ters bir floresan mikroskobuna yerleştirin.Fosfat tamponlu salin veya PBS içerisinde, mililitrede 5 milyon partikül konsantrasyonunda, iki mikronluk biotinillenmiş partiküllerden oluşan bir çözelti hazırlayın. Partikülleri bir mililitrelik bir şırıngaya doldurun. PBS içeren ikinci bir mililitrelik bir şırınga daha hazırlayın.Her bir şırıngayı bir şırınga pompasına yükleyin ve ardından bir pipet şırıngası kullanarak bunları iğneye ve tüplere bağlayın. Giriş portu tüpünün tabanına bir damla su damlatın ve cihazı kaplamak için kullanılan tüpü dikkatlice çıkarın. Biotinize partiküller ve PBS için olan tüpleri dikkatlice her bir giriş portuna yerleştirin.Ardından, 2,5 µL/dak akış hızıyla biyotinillenmiş partikülleri enjekte etmeye başlayın. Partiküllerin ilk belirtisi göründüğünde mikroskoptaki giriş portunu izleyin. Zamanlayıcıyı başlatın ve akışı üç dakika boyunca sürdürün.Üç dakikanın sonunda, eş zamanlı olarak 2,5 µL/dakika akış hızıyla PBS akışını başlatırken biyotinillenmiş partiküllerin akışını durdurun. Bağlanmamış partikülleri yıkamak için PBS'nin cihaz içerisinde üç dakika boyunca akmasına izin verin. Görüntüleme işlemine başlamak için, görüntüleme yazılımındaki geniş alan tarama (scan large image) fonksiyonunu kullanarak tüm cihazın görüntüsünü alın; ardından sırasıyla cihazdaki çatallanmaları numaralandırın ve kanalların çapının iki katı büyüklüğünde dairesel bir ilgi alanı (area of interest) oluşturun.Bu durumda, kanal çapı 100 mikron olduğu için ilgi alanının çapını 200 mikron olarak ayarlayın. Her bir ilgi alanındaki partikül sayısını bir hesap tablosuna aktarmak için görüntüleme yazılımındaki otomatik sayım fonksiyonunu kullanın. Benzer şekilde, cihazın tamamındaki partikül sayısını aktarmak için otomatik sayım özelliğini kullanın.CFD simülasyonları çalıştırılır ve sonuçlar daha sonraki analizler için bir veri tabanında saklanır. Sonuçlarda yer alan bilgiler; duvar kayma hızlarını, hız parçacık akısını ve cihaza yapışma durumunu içerir. Buradaki bilgiler, tanımlanmış bir parçacık konsantrasyonu girdisi verildiğinde, her bir ilgi alanında yapışan parçacık sayısını belirlemek için kullanılır.Bir kayma adezyon haritası oluşturmak için, son adım olarak metin protokolünde detaylandırıldığı şekilde adezyon yüzdesini hesaplayın. Ağların her çatallanmasındaki kayma hızı ve adezyon yüzdesi değerlerini kullanarak kayma adezyon haritasını çizin. Bu görüntü, iki mikronluk biyotinlenmiş partiküllerin bağlanmasının ardından tipik bir avidan kaplı syn vivo SMN cihazını göstermektedir.Parçacıkların ağdaki çatallanmaların yakınında öncelikli olarak yapıştığına dikkat edin. Syn vivo SMN ağındaki numaralandırılmış çatallanmalar burada görülebilir. Bu görüntü, cihazın CFD modeli tarafından oluşturulan örnek duvar kayma haritasıdır.Kayma hızı, cihazda in vivo mikrovaskülatürde gözlemlendiği gibi 250 s⁻¹ ile 15 s⁻¹ arasında değişmektedir. Doğrusal mikroakışkan kanallar her akış hızı için sabit bir kayma hızı sağladığından, bu değişken kayma hızlarının aynı anda elde edilemeyeceği unutulmamalıdır. Ağın her bir çatallanmasındaki kayma hızı değerlerini gösteren grafik, kayma hızı modellerinin doğrusal akış kanallarının aksine karmaşık olduğunu ve basit bir analitik ilişkiyle elde edilemeyeceğini ortaya koymaktadır.Ayrıca, ağda aynı kayma kutusuna giren çok sayıda çatallanma mevcuttur. Bu durum, gösterilen verilerin istatistiksel güvenini artırmaktadır. Burada, deneysel ağın dallarında ve çatallanmalarında parçacık akılarını hesaplamak için kullanılan, ağdaki parçacık akılarına ilişkin CFD analizinin örnek sonuçları yer almaktadır.Tek bir syn vivo SMN deneyinden hesaplanan makaslama yapışma haritası, lineer kanal deneylerinden elde edilen makaslama yapışma haritalarında gözlemlenen ters ilişkiyi takip eder. Ancak, bir SynVivo testi kullanıldığında, tek bir deney bu makaslama haritasının oluşturulmasına olanak tanırken, lineer kanallardan birden fazla deneysel çalışma elde edilir. Bu videoyu izledikten sonra, tek bir deneyden ortak yapışma oluşturmak için SynVivo SMN cihazlarının nasıl kullanılacağı konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.Bu deneyi gerçekleştirirken, geliştirme aşamasından sonra SynVivo SMN mikroakışkan cihaza hava kabarcığı girmemesine dikkat etmek önemlidir. Bu teknik, enflamasyon alanındaki araştırmacıların tek bir deneyde farklı kayma hızlarında lökosit-endotel etkileşimini incelemelerinin yolunu açmıştır. Yeni nesil cihazlarla araştırmacılar, şu an için mümkün olmayan bir durum olan lökosit yuvarlanması, adezyonu ve migrasyonunu tek bir analizde inceleyebileceklerdir.Bu prosedürün ardından; akışın hücre-hücre, hücre-ilaç ve ilaç taşıyıcısı adezyonu üzerindeki fizyolojik etkisi gibi soruları araştırmak amacıyla ilaçların, ilaç taşıyıcı araçlarının ve hücrelerin adezyonunu inceleyen diğer yöntemler uygulanabilir.

generation-shear-adhesion-map-using-synvivo-synthetic-microvascular

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Fotolitografi tarafından kazınmış ve PDMS imal Mikroakışkan akışı odaları EC disfonksiyonu ve inflamasyon ile ilişkili fonksiyonel sonuçlarını araştırmak için uygulanır. Temsili bir deneyde, diferansiyel kayma gerilmesi yeteneği sitokin aktive AK monolayers için monositik hücre adezyon modüle gösterilmiştir.

On-Chip Endotel İnflamatuar fenotipleme

Source: Claes, J., et al, In Vitro and In Vivo Model to Study Bacterial Adhesion to the Vessel Wall Under Flow Conditions. J. Vis. Exp. (2015).This video demonstrates an in vivo method for analyzing shear-dependent bacterial adhesion in a live mouse model. Following surgical preparation and catheterization, the mesenteric vasculature is exposed for real-time imaging under a fluorescence microscope. Perfusion with an ionophore and fluorescently labeled bacteria reveals how shear stress triggers...

An In Vivo Model to Study Shear-Dependent Bacterial Adhesion

Birincil insan göbek damarı endotel hücreleri (HUVEC'ler), bir mikroakışkan ağ cihazı içinde birleşecek şekilde büyütüldü. Endotel hücre bağlantısı ve F-aktin dağılımları gösterildi ve adenozin trifosfata (ATP) yanıt olarak hücre içi kalsiyum konsantrasyonu ve nitrik oksit üretimindeki değişiklikler, bireysel hücre seviyelerinde gerçek zamanlı olarak ölçüldü.

Gelişim ve karakterizasyonu<em&gt; İn Vitro</em&gt; Mikrodamar Ağ ve Endotel kantitatif ölçümleri [Ca<sup&gt; 2+</sup&gt;]<sub&gt; I</sub&gt; Ve Nitrik Oksit Üretimi

Bu el yazması endotele fizyolojik özelliklerini recapitulate mikrodamarlar mühendisi bir enjeksiyon kalıplama yöntemi sunar. Mikroakışkan tabanlı süreç böyle akışı, hücresel kompozisyon, geometri ve biyokimyasal geçişlerini olarak Uyarlanabilen koşullar, patent 3D damar ağları oluşturur. üretim süreci ve potansiyel uygulama örnekleri açıklanmıştır.

Micropatterning ve 3D mikrodamarlar Meclisi

Bu protokol, poli(etilen glikol) diakrilat (PEGDA) hidrojellere gömülü vasküler türetilmiş, biyomimetik mikroakışkan ağları üretmek için görüntü kılavuzlu, lazer tabanlı hidrojel bozunmasının uygulanmasını ana hatlarıyla belirtir. Bu biyomimetik mikroakışkan sistemler, doku mühendisliği uygulamaları, in vitro hastalık modellerinin oluşturulması ve gelişmiş "çip üzerinde" cihazların üretilmesi için yararlı olabilir.

Vasküler kaynaklı mikroakışkan Ağların görüntü kılavuzluğunda, Lazer tabanlı Fabrikasyon

İndüklenen pluripotent kök hücrelerinden (IPSC-EPs) elde edilen endotel progenatörler, kardiyovasküler hastalık tedavilerinin devrimleştirilmesi ve daha sadık kardiyovasküler hastalık modellerinin oluşturulmasını sağlamak için potansiyele sahiptir. Burada, üç boyutlu (3D) kollajen mikroortamlarda IPSC-EPs kapsülleme ve bu hücrelerin vasculogenik potansiyelinin nicel Analizi açıklanmıştır.

Bir In vitro 3D model ve hesaplamalı boru hattı PSC-türetilen endotel progenitors Vazculogenik potansiyelini ölçmek için

Mühendislik dokuları, hayati besinleri ve gazları sağlamak ve metabolik atıkları gidermek için uygun vasküler ağlara büyük ölçüde güvenir. Bu çalışmada, endotel hücrelerinin ve destek hücrelerinin adım adım tohumlama protokolü, kontrollü bir 3D ortamda gelişen damar davranışını incelemek için yüksek verimli bir platformda son derece organize damar ağları oluşturur.

Filizlenen Kan Damarlarını İncelemek için Mozaikli İskelelerde Stepwise Hücre Tohumlama

Burada, bir mikroakışkan çip ve neovaskülarizasyonun ilk mikroçevresini yeniden sağlayan, endotel hücrelerinin (VC' ler) yüksek luminal kesme stresi, fizyolojik transendotelyal akış seviyesi ve çeşitli vasküler endotelyal büyüme faktörü (VEGF) dağılımı ile aynı anda uyarılmasını sağlayan otomatik olarak kontrol edilen, yüksek verimli bir sirkülasyon mikroakışkan sistemi sağlıyoruz.

Neovaskülarizasyonun İlk Olayını Taklit Etmek için Mikroakışkan Model

Bu protokolün amacı, uzun vadeli kültür için erişilebilir ve basit teknikler kullanarak damarlı insan derisi eşdeğerlerinin neslini ve hacimsel analizini tanımlamaktır. Mümkün olduğu ölçüde, adımların gerekçesi, araştırmacılara araştırma ihtiyaçlarına göre özelleştirme olanağı sağlamak için açıklanmıştır.

Kendi Kendine Monte Edilmiş Vaskülerleştirilmiş İnsan Derisi Eşdeğerlerinin Üretimi

Bu protokolde, fizyolojik olarak ilgili bir mikrovasküler ortamı yeniden üretebilen ve tüm lökosit adezyon / migrasyon kaskadını yeniden üretebilen bir biyomimetik mikroakışkan testi, inflamatuar hastalıkta lökosit-endotel hücre etkileşimlerini incelemek için kullanılmaktadır.

Enflamasyon Sırasında Lökosit-Endotelyal Hücre Etkileşimini İnceleyen Mikrofizyolojik Bir Sistem

Gelişim ve hastalık için temel olan filizlenme anjiyogenez, karmaşık moleküler ve mekanik süreçleri içerir. Domuz karotis arterlerinden hücresel filizlenmeyi analiz eden, sertliğe bağlı anjiyogenezi ve farklı lider-takipçi hücre mekaniğini ortaya çıkaran çok yönlü bir 2.5D ex vivo model sunuyoruz. Bu model, doku mühendisliği stratejilerinin ve kanser tedavisi yaklaşımlarının geliştirilmesine yardımcı olur.

Canlı Dokuda Filizlenen Anjiyogenezin Ex Vivo Mekanik Karakterizasyonu için 2.5D Model

Keşfedin kesme yapışma haritası üretimini sentetik mikrovasküler ağlar kullanarak. Bu yöntem, tek bir deneyde hücre yapışma davranışlarını analiz ederek zaman ve malzeme tasarrufu sağlar.

SynVivo Sentetik Mikrovasküler Ağları kullanma Kesme Yapışma Haritası Üretimi

Daha fazla video keşfet