Name: İnsan İskelet Kas Mikrotissularında İskelet Kas Sağlığının Fonksiyonel Ölçümlerinin Değerlendirilmesi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-02-18T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 30 s
Description: Keşfedin, MyoTACTIC platformu kullanarak 3D insan iskelet kas mikrodokularının nasıl üretileceğini ve kasılma kuvveti ile kalsiyum geçişlerinin tekrarlanabilir ölçümlerinin nasıl yapılacağını.

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

Mohammad Afshar, Haben Abraha, Mohsen Afshar-Bakooshli ve Sadegh Davoudi'ye MyoTACTIC kültür platformunun icadına katkıda bulunduklarından ve burada açıklanan imalat ve analiz yöntemlerini kurdukları için teşekkür ederiz. HL, Organ-on-a-Chip Mühendislik ve Girişimcilik Bursu'nda Bir Doğa Bilimleri ve Mühendislik Araştırma Konseyi (NSERC) Eğitim Programı ve Toronto Wildcat Üniversitesi lisansüstü burslarından fon aldı. PMG, Endojen Onarımda Kanada Araştırma Başkanıdır ve bu çalışma için Ontario Rejeneratif Tıp Enstitüsü, Kök Hücre Ağı ve Kanada'nın İlk Araştırma Mükemmellik Programı olan Medicine by Design'dan destek almıştır. Şematik diyagramlar BioRender.com ile oluşturuldu.

<ol><li>Frontera, W. R., Ochala, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Skeletal+Muscle%3A+A+brief+review+of+structure+and+function%5BTitle%5D)+AND+%22Calcified+Tissue+International%22%5BJournal%5D)">Skeletal Muscle: A brief review of structure and function.</a> Calcified Tissue International. 96 (3), 183-195 (2015).</li>
<li>McGreevy, J. W., Hakim, C. H., McIntosh, M. A., Duan, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+models+of+Duchenne+muscular+dystrophy%3A+From+basic+mechanisms+to+gene+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22DMM+Disease+Models+and+Mechanisms%22%5BJournal%5D)">Animal models of Duchenne muscular dystrophy: From basic mechanisms to gene therapy.</a> DMM Disease Models and Mechanisms. 8 (3), 195-213 (2015).</li>
<li>Young, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MyoScreen%2C+a+high-throughput+phenotypic+screening+platform+enabling+muscle+drug+discovery%5BTitle%5D)+AND+%22SLAS+Discovery%22%5BJournal%5D)">MyoScreen, a high-throughput phenotypic screening platform enabling muscle drug discovery.</a> SLAS Discovery. 23 (8), 790-806 (2018).</li>
<li>DiMasi, J. A., Hansen, R. W., Grabowski, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+price+of+innovation%3A+New+estimates+of+drug+development+costs%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Health+Economics%22%5BJournal%5D)">The price of innovation: New estimates of drug development costs.</a> Journal of Health Economics. 22 (2), 151-185 (2003).</li>
<li>Pampaloni, F., Reynaud, E. G., Stelzer, E. H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+third+dimension+bridges+the+gap+between+cell+culture+and+live+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Molecular+Cell+Biology%22%5BJournal%5D)">The third dimension bridges the gap between cell culture and live tissue.</a> Nature Reviews Molecular Cell Biology. 8 (10), 839-845 (2007).</li>
<li>Duval, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+physiological+events+in+2D+vs.+3D+cell+culture%5BTitle%5D)+AND+%22Physiology%22%5BJournal%5D)">Modeling physiological events in 2D vs. 3D cell culture.</a> Physiology. 32 (4), 266-277 (2017).</li>
<li>Vandenburgh, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drug-screening+platform+based+on+the+contractility+of+tissue-engineered+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+and+Nerve%22%5BJournal%5D)">Drug-screening platform based on the contractility of tissue-engineered muscle.</a> Muscle and Nerve. 37 (4), 438-447 (2008).</li>
<li>Vandenburgh, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+drug+screening+with+contractile+muscle+tissue+engineered+from+dystrophic+myoblasts%5BTitle%5D)+AND+%22The+FASEB+Journal%22%5BJournal%5D)">Automated drug screening with contractile muscle tissue engineered from dystrophic myoblasts.</a> The FASEB Journal. 23 (10), 3325-3334 (2009).</li>
<li>Kim, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+bioprinted+human+skeletal+muscle+constructs+for+muscle+function+restoration%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">3D bioprinted human skeletal muscle constructs for muscle function restoration.</a> Scientific Reports. 8 (1), 12307(2018).</li>
<li>Takahashi, H., Shimizu, T., Okano, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineered+human+contractile+myofiber+sheets+as+a+platform+for+studies+of+skeletal+muscle+physiology%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Engineered human contractile myofiber sheets as a platform for studies of skeletal muscle physiology.</a> Scientific Reports. 8 (1), 1-11 (2018).</li>
<li>Afshar Bakooshli, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+3D+culture+model+of+innervated+human+skeletal+muscle+enables+studies+of+the+adult+neuromuscular+junction%5BTitle%5D)+AND+%22eLife%22%5BJournal%5D)">A 3D culture model of innervated human skeletal muscle enables studies of the adult neuromuscular junction.</a> eLife. 8, 1-29 (2019).</li>
<li>Madden, L., Juhas, M., Kraus, W. E., Truskey, G. A., Bursac, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioengineered+human+myobundles+mimic+clinical+responses+of+skeletal+muscle+to+drugs%5BTitle%5D)+AND+%22eLife%22%5BJournal%5D)">Bioengineered human myobundles mimic clinical responses of skeletal muscle to drugs.</a> eLife. 2015 (4), 3-5 (2015).</li>
<li>Urciuolo, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+a+3D+in+vitro+model+of+human+skeletal+muscle+at+the+single+fiber+scale%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Engineering a 3D in vitro model of human skeletal muscle at the single fiber scale.</a> PLoS One. 15 (5), 0232081(2020).</li>
<li>Cvetkovic, C., Rich, M. H., Raman, R., Kong, H., Bashir, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+3D-printed+platform+for+modular+neuromuscular+motor+units%5BTitle%5D)+AND+%22Microsystems+%26+Nanoengineering%22%5BJournal%5D)">A 3D-printed platform for modular neuromuscular motor units.</a> Microsystems & Nanoengineering. 3 (1), 1-9 (2017).</li>
<li>Shima, A., Morimoto, Y., Sweeney, H. L., Takeuchi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+contractile+muscle+tissue+consisting+of+human+skeletal+myocyte+cell+line%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Cell+Research%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional contractile muscle tissue consisting of human skeletal myocyte cell line.</a> Experimental Cell Research. 370 (1), 168-173 (2018).</li>
<li>Capel, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scalable+3D+printed+molds+for+human+tissue+engineered+skeletal+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Bioengineering+and+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Scalable 3D printed molds for human tissue engineered skeletal muscle.</a> Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 7, 20(2019).</li>
<li>Gholobova, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+tissue-engineered+skeletal+muscle%3A+a+novel+3D+in+vitro+model+for+drug+disposition+and+toxicity+after+intramuscular+injection%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Human tissue-engineered skeletal muscle: a novel 3D in vitro model for drug disposition and toxicity after intramuscular injection.</a> Scientific Reports. 8 (1), 1-14 (2018).</li>
<li>Osaki, T., Uzel, S. G. M., Kamm, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microphysiological+3D+model+of+amyotrophic+lateral+sclerosis+%28ALS%29+from+human+iPS-derived+muscle+cells+and+optogenetic+motor+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Advances%22%5BJournal%5D)">Microphysiological 3D model of amyotrophic lateral sclerosis (ALS) from human iPS-derived muscle cells and optogenetic motor neurons.</a> Science Advances. 4 (10), 5847(2018).</li>
<li>Rao, L., Qian, Y., Khodabukus, A., Ribar, T., Bursac, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+human+pluripotent+stem+cells+into+a+functional+skeletal+muscle+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Engineering human pluripotent stem cells into a functional skeletal muscle tissue.</a> Nature Communications. 9 (1), (2018).</li>
<li>Maffioletti, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+human+iPSC-derived+artificial+skeletal+muscles+model+muscular+dystrophies+and+enable+multilineage+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Reports%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional human iPSC-derived artificial skeletal muscles model muscular dystrophies and enable multilineage tissue engineering.</a> Cell Reports. 23 (3), 899-908 (2018).</li>
<li>Chal, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generation+of+human+muscle+fibers+and+satellite-like+cells+from+human+pluripotent+stem+cells+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">Generation of human muscle fibers and satellite-like cells from human pluripotent stem cells in vitro.</a> Nature Protocols. 11 (10), 1833-1850 (2016).</li>
<li>Khodabukus, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrical+stimulation+increases+hypertrophy+and+metabolic+flux+in+tissue-engineered+human+skeletal+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Electrical stimulation increases hypertrophy and metabolic flux in tissue-engineered human skeletal muscle.</a> Biomaterials. 198, 259-269 (2019).</li>
<li>Nagashima, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+model+of+human+skeletal+muscle+tissues+with+contractility+fabricated+by+immortalized+human+myogenic+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Biosystems%22%5BJournal%5D)">In vitro model of human skeletal muscle tissues with contractility fabricated by immortalized human myogenic cells.</a> Advanced Biosystems. , 2000121(2020).</li>
<li>Mills, R. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+human+skeletal+micro+muscle+platform+with+pacing+capabilities%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Development of a human skeletal micro muscle platform with pacing capabilities.</a> Biomaterials. 198, 217-227 (2019).</li>
<li>Legant, W. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfabricated+tissue+gauges+to+measure+and+manipulate+forces+from+3D+microtissues%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Microfabricated tissue gauges to measure and manipulate forces from 3D microtissues.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106 (25), 10097-10102 (2009).</li>
<li>Prüller, J., Mannhardt, I., Eschenhagen, T., Zammit, P. S., Figeac, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Satellite+cells+delivered+in+their+niche+efficiently+generate+functional+myotubes+in+three-dimensional+cell+culture%5BTitle%5D)+AND+%22PLOS+One%22%5BJournal%5D)">Satellite cells delivered in their niche efficiently generate functional myotubes in three-dimensional cell culture.</a> PLOS One. 13 (9), 0202574(2018).</li>
<li>Sakar, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Formation+and+optogenetic+control+of+engineered+3D+skeletal+muscle+bioactuators%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">Formation and optogenetic control of engineered 3D skeletal muscle bioactuators.</a> Lab on a Chip. 12 (23), 4976-4985 (2012).</li>
<li>Zhang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+system+to+monitor+statin-induced+myopathy+in+individual+engineered+skeletal+muscle+myobundles%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">A system to monitor statin-induced myopathy in individual engineered skeletal muscle myobundles.</a> Lab on a Chip. 18 (18), 2787-2796 (2018).</li>
<li>Rajabian, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioengineered+skeletal+muscle+as+a+model+of+muscle+aging+and+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Engineering+Part+A%22%5BJournal%5D)">Bioengineered skeletal muscle as a model of muscle aging and regeneration.</a> Tissue Engineering Part A. 27 (1-2), 74-86 (2020).</li>
<li>Afshar, M. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+96-well+culture+platform+enables+longitudinal+analyses+of+engineered+human+skeletal+muscle+microtissue+strength%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">A 96-well culture platform enables longitudinal analyses of engineered human skeletal muscle microtissue strength.</a> Scientific Reports. 10 (1), 6918(2020).</li>
<li>Mamchaoui, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Immortalized+pathological+human+myoblasts%3A+Towards+a+universal+tool+for+the+study+of+neuromuscular+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Skeletal+Muscle%22%5BJournal%5D)">Immortalized pathological human myoblasts: Towards a universal tool for the study of neuromuscular disorders.</a> Skeletal Muscle. 1 (1), 34(2011).</li>
<li>Halldorsson, S., Lucumi, E., Gómez-Sjöberg, R., Fleming, R. M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advantages+and+challenges+of+microfluidic+cell+culture+in+polydimethylsiloxane+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Biosensors+and+Bioelectronics%22%5BJournal%5D)">Advantages and challenges of microfluidic cell culture in polydimethylsiloxane devices.</a> Biosensors and Bioelectronics. 63, 218-231 (2015).</li>
<li>Chen, T. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasensitive+fluorescent+proteins+for+imaging+neuronal+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Ultrasensitive fluorescent proteins for imaging neuronal activity.</a> Nature. 499 (7458), 295-300 (2013).</li>
<li>Bakooshli, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+3D+model+of+human+skeletal+muscle+innervated+with+stem+cell-derived+motor+neurons+enables+epsilon-subunit+targeted+myasthenic+syndrome+studies%5BTitle%5D)+AND+%22BioRxiv%22%5BJournal%5D)">A 3D model of human skeletal muscle innervated with stem cell-derived motor neurons enables epsilon-subunit targeted myasthenic syndrome studies.</a> BioRxiv. , 275545(2018).</li>
<li>Vandenburgh, H. H., Karlisch, P., Farr, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maintenance+of+highly+contractile+tissue-cultured+avian+skeletal+myotubes+in+collagen+gel%5BTitle%5D)+AND+%22Vitro+Cellular+%26+Developmental+Biology%22%5BJournal%5D)">Maintenance of highly contractile tissue-cultured avian skeletal myotubes in collagen gel.</a> Vitro Cellular & Developmental Biology. 24 (3), 166-174 (1988).</li>
<li>Bell, E., Ivarsson, B., Merrill, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Production+of+a+tissue-like+structure+by+contraction+of+collagen+lattices+by+human+fibroblasts+of+different+proliferative+potential+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Production of a tissue-like structure by contraction of collagen lattices by human fibroblasts of different proliferative potential in vitro.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 76 (3), 1274-1278 (1979).</li>
<li>Hinds, S., Bian, W., Dennis, R. G., Bursac, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+extracellular+matrix+composition+in+structure+and+function+of+bioengineered+skeletal+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The role of extracellular matrix composition in structure and function of bioengineered skeletal muscle.</a> Biomaterials. 32 (14), 3575-3583 (2011).</li>
</ol>

Yazarların beyan edecekleri bir çıkar çatışması yoktur.

Bu makalede, temel kas biyolojisi, hastalık modellemesi veya aday molekül testi çalışmalarına uygulanabilecek bir 3D hMMT kültür modeli oluşturma ve analiz etme yöntemleri açıklanmaktadır. MyoTACTIC platformu maliyet dostudur, üretimi kolaydır ve iskelet kas mikrotizeleri üretmek için nispeten az sayıda hücre gerektirir. MyoTACTIC kültür platformunda oluşturulan hMMT'ler hizalanmış, çok noktalatılmış ve çizgili miyotüplerden oluşur ve kasılmayı tetikleyen kalsiyum geçicilerini başlatarak elektrik uyaranlarına yanıt verir...

İskelet kası insan vücudundaki en bol dokulardan biridir ve lokomotion, ısı homeostazı ve metabolizma gibi temel vücut fonksiyonlarını destekler1. Tarihsel olarak, hayvan modelleri ve iki boyutlu (2D) hücre kültürü sistemleri biyolojik süreçleri ve hastalık patogenezini incelemek ve iskelet kas hastalıklarının tedavisinde farmakolojik bileşikleri test etmek için kullanılmıştır2,3. Hayvan modelleri sağlıkta ve hastalıkta iskelet kası bilgimizi büyük ölçüde geliştirmiş olsa da, çevirisel etkileri yüksek maliyetler, etik hususlar ve türler arası farklılıklar ile engellenmiştir2,4. İskelet kasını incelemek için insan hücre tabanlı sistemlere yönelen 2D hücre kültürü sistemleri, basitlikleri nedeniyle elverişlidir. Ancak, bir sınırlama vardır. Bu biçim genellikle vücut içinde doğal olarak meydana gelen hücre-hücre ve hücre dışı matris etkileşimlerini yeniden yakalayamaz5,6. Son birkaç yılda, üç boyutlu (3D) iskelet kası modelleri, fizyolojik ve patolojik olarak ilgili süreçlerin modellenebilmesine izin vererek tüm hayvan modellerine ve geleneksel 2D kültür sistemlerine güçlü bir alternatif olarak ortaya çıkmıştır ex vivo7,8. Gerçekten de, çok sayıda çalışma, insan iskelet kasını biyoartificial 3D kültür formatında modelleme stratejileri bildirmiş1. Bu çalışmaların birçoğu için bir sınırlama, aktif kuvvetin kas dokularının kültür platformlarından çıkarılması ve yıkıcı olan bir kuvvet dönüştürücüye bağlanmasının ardından ölçülmesidir, bu da bir uç nokta olarak hizmet etmekle sınırlıdır9,10,11,12,13,14,15,16,17,18 ,19,20,21. Diğerleri aktif kuvveti ölçmek için non-invaziv yöntemlere izin veren kültür sistemleri tasarladılar, ancak hepsi yüksek içerikli molekül test uygulamaları 7 ,8,9, 10,14,18,22,23,24,25,26,27,28'euygundeğil. ,29.
Bu protokol, iskelet kası (Myo) microTissue Array deviCe To Investigate forCe (MyoTACTIC) platformunda insan kas mikrotissues (hMMTs) imal etmek için ayrıntılı bir yöntem açıklar; 3D iskelet kas mikrotissues 30 toplu üretimini destekleyen bir96kuyu plakası cihazı. MyoTACTIC plaka imalat yöntemi, 96 kuyu polidimetilsiloksisan (PDMS) kültür plakasının ve buna karşılık gelen tüm kuyu özelliklerinin tek bir döküm adımında üretilmesini sağlar, böylece her kuyu mikrotissue oluşumu için nispeten az sayıda hücre gerektirir. MyoTACTIC içinde oluşan mikrotissues, cihazın iyisinden iyisine tekrarlanabilir hizalanmış, çizgili ve çok irtiküle edilmiş miyotütler içerir ve olgunlaşma üzerine, kimyasal ve elektrik uyaranlarına yerinde yanıt verebilir30. Burada, bir poliüretan (PU) replikasından PDMS MyoTACTIC kültür plakası cihazı üretme tekniği, hMMT'leri üretmek için ölümsüzleştirilmiş insan miyojenik progenitör hücrelerini uygulamak için optimize edilmiş bir yöntem ve mühendislik hMMT kuvveti üretimi ve kalsiyum işleme özelliklerinin fonksiyonel değerlendirmesi özetlenmiş ve tartışılmıştır.

<table><tbody><tr><td>% 0.9 Tuzlu Su Çözeltisi, Steril</td><td>Ev Markası</td><td>1010</td><td>10 mL çözeltinin alikotları yapılır ve 4 ° C'de saklanır; C</td></tr><tr><td>25G İğne</td><td>BD, Medstore, Toronto Üniversitesi</td><td>2548-CABD305127</td><td></td></tr><tr><td>6-Aminokaproik Asit, > % 99 (titrasyon), Powder</td><td>Sigma - Aldrich</td><td>A2504-100G</td><td>50 mg 6-aminokaproik asit tozunun 100 mL otoklavlanmış, damıtılmış su içinde çözülmesiyle 50 mg / mL'lik bir stok çözeltisi üretilir. Çözelti vakumla filtrelenir ve 10 mL alikotlar 4 ° C'de saklanır; C</td></tr><tr><td>6.35 mm ID Boru</td><td>VWR</td><td>60985-528</td><td></td></tr><tr><td>AB1167 Myoblast Hücre Hattı</td><td>Institut de Myologie (Paris, Fransa)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Keyfi Dalga Biçimi Jeneratörü</td><td>Rigol</td><td>DG1022Z</td><td></td></tr><tr><td>Bazal Membran Özü (Geltrex)</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>A14132-02</td><td>50 &mikro'luk alikotlar olarak saklanır; L veya 100 &mikro; L -80 derecede; C</td></tr><tr><td>Tezgah Üstü Vakum</td><td>Odası Sigma - Aldrich</td><td>D2672</td><td></td></tr><tr><td>BNC - Aligator Klips Kablosu</td><td></td><td></td> Amazon Culture Plastics Sarstedt'ten <td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td> Sipariş <td>Edildi Kültür plakaları, serolojik pipetler vb. İçerir</td></tr><tr><td>Dimetil Sülfoksit</td><td>Sigma - Aldrich</td><td>D8418-250ML</td><td></td></tr><tr><td>DPBS, Toz, Kalsiyum Yok, Magnezyum Yok</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td></td><td></td>21600069</tr><tr><td>Dulbecco'nun Modifiye Kartal Ortamı (DMEM) (1X)</td> <td>Gibco</td><td>11995-065</td><td>Bu, L-glutamin ve sodyum piruvat içeren yüksek glikozlu bir DMEM'dir</td></tr><tr><td>Fetal Sığır Serumu Fisher</td><td>Scientific</td><td>10437028</td><td></td></tr><tr><td>Bovine Plasma Sigma'dan Fibrinojen</td><td>- Aldrich</td><td>F8630-5G</td><td>7 - 10 mg fibrinojen tozu arasında değişen alikotlar -20 ° C'de yapılır ve saklanır; C</td></tr><tr><td>Filtropur Şırınga Filtresi, 0.22um Gözenek Boyutu</td><td>Sarstedt</td><td>83.1826.001</td><td></td></tr><tr><td>At Serumu</td><td>Gibco</td><td>16050-122</td><td></td></tr><tr><td>İnsan Rekombinant İnsülin</td><td>Sigma - Aldrich</td><td>91077C</td><td>Stok çözeltisi 100X'tir ve 1 mg insan rekombinant insülinin 1 mL DMEM ve 1 & mikroda çözülmesiyle yapılır; NaOH 10N'nin L'si. Çözelti süzülür ve 4 ° C'de 1 mL alikot olarak saklanır; C</td></tr><tr><td>Görüntü Alma Yazılımı</td><td>Olympus</td><td>cellSens Dimension</td><td></td></tr><tr><td>Görüntü İşleme Yazılımı</td><td>Ulusal Sağlık</td><td>Enstitüleri ImageJ</td><td></td></tr><tr><td>Isotemp Fırın</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>201</td><td></td></tr><tr><td>Mikroskop</td><td>Olympus</td><td>IX83</td><td></td></tr><tr><td>Mikroskop - Kamera Montajı</td><td>Labcam</td><td>iPhone için Labcam</td><td>Amazon'dan Sipariş Edildi</td></tr><tr><td>Penisilin-Streptomisin (10.000 U/mL)</td><td>Gibco</td><td>15140-122</td><td></td></tr><tr><td>Plastik Tek Kullanımlık Şırıngalar, 1cc</td><td>BD</td><td>2606-309659</td><td></td></tr><tr><td>Plastik Tek Kullanımlık Şırıngalar, 50cc</td><td>BD</td><td>2612-309653</td><td></td></tr><tr><td>Pluronic F-127, Toz, BioReagent</td><td>Sigma - Aldrich</td><td>P2443-250G</td><td>%5'lik bir pluronik asit stok çözeltisi, 5 g pluronik asit tozunun 100 mL soğutulmuş, otoklavlanmış, damıtılmış su içinde çözülmesiyle yapılır. Çözelti vakumla filtrelenir ve 10 mL alikotlar 4 ° C'de saklanır; C</td></tr><tr><td>Polidimetilsiloksan (Sylgard 184 Silikon Elastomer Kiti)</td><td>Dow</td><td>4019862</td><td>Kitleri ayrıca Thermo Fisher Scientific, Sigma - Aldrich, vb.'de de mevcuttur.</td></tr><tr><td>Evde</td><td></td><td></td> <td>Poliüretan Negatif Kalıp</td></tr> Ayırıcı <tr><td></td><td>Mann Release Technologies</td><td>200</td><td></td></tr><tr><td>Döner Kanatlı Vakum Pompası</td><td>Edwards</td><td>A65401906</td><td></td></tr><tr><td>Neşter</td><td>Almedic, Medstore, Toronto Üniversitesi</td><td>2586-M36-0100</td><td></td></tr><tr><td>Tek Kenarlı Tıraş Bıçağı</td><td>VWR</td><td>55411-050</td><td></td></tr><tr><td>İskelet Kası Hücresi Bazal Orta</td><td>Promocell</td><td>C-23260</td><td>30 mL aliquotes üretilir ve 4 ° C'de saklanır.</td></tr><tr><td>İskelet Kası Hücresi Büyüme Ortamı (Kullanıma hazır)</td><td>Promocell</td><td>C-23060</td><td>42 mL alikotlar üretilir ve 4 ° C'de saklanır.</td></tr><tr><td>Akıllı Telefon (iPhone)</td><td>Apple</td><td>SE</td><td></td></tr><tr><td>Standart Hizmet Tipi Kuru Vakum Pompası</td><td>Welch</td><td>2546B-01</td><td></td></tr><tr><td>Sterilizasyon Torbası</td><td>Alliance</td><td>211-SCM2</td><td></td></tr><tr><td>Yüksük</td><td>Igege</td><td></td><td>Amazon'dan Sipariş</td></tr><tr><td>Edildi İnsan plazmasından trombin</td><td>Sigma - Aldrich</td><td>T6884-250UN</td><td>100 ünite trombin, 1 mL% 0.1'lik bir BSA çözeltisi içinde çözülür. 10 ve mikro; L alikotları - 20 ° C'de hazırlanır ve saklanır.</td></tr><tr><td>Kalay kaplı bakır tel</td><td>Arco</td><td>B8871K48</td> Amazon Trypan Blue Solution, %0,4 Thermo Scientific 15250061 <td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tripsin-EDTA, %0,25</td> <td>Thermo FIsher Scientific</td><td>25200072</td><td></td></tr><tr><td>Vakum Odası 2</td><td>SP Bel-Art</td><td>F42027-0000'den</td><td></td></tr> Sipariş Edildi</tbody></table>

İnsan İskelet kas mikrotissularında İskelet kas sağlığının fonksiyonel Ölçümlerinin değerlendirilmesi

Assessing Functional Metrics of Skeletal Muscle Health in Human Skeletal Muscle Microtissues

İskelet kasının üç boyutlu (3D) in vitro modelleri, iskelet kası reformunu inceleme ve deneysel manipülasyonlara uygun ölçeklenebilir bir formatta işlev bulma fırsatını sağladığı için biyomedikal araştırmalarda değerli bir ilerlemedir. 3D kas kültürü sistemleri, bilim adamlarının iskelet kası ex vivo'larını insan hücreleri bağlamında incelemelerini sağladığı için arzu edilir. 3D in vitro modeller, yetişkin iskelet kasının doğal doku yapısının yönlerini yakından taklit etti. Bununla birlikte, evrensel uygulamaları, üretimi basit, maliyetli ve kullanıcı dostu olan ve nispeten yüksek miktarlarda insan iskelet kası dokusu sağlayan platformların mevcudiyeti ile sınırlıdır. Ek olarak, iskelet kası birçok hastalık eyaletinde zamanla bozulan önemli bir fonksiyonel rol oynadığından, mikrotissue çalışmaları için deneysel bir platform, minimal invaziv kalsiyum geçici ve kontrtil kuvvet ölçümleri doğrudan platformun kendi içinde yapılabildiğinde en pratiktir. Bu protokolde, 'MyoTACTIC' olarak bilinen 96 kuyulu bir platformun imalatı ve 3D insan iskelet kas mikrotissuesinin (hMMTs) toplu üretimi açıklanmıştır. Ek olarak, iskelet kas kuvvetinin tekrarlanan ölçümlerini ve zaman içinde her mikrotissue'nin kalsiyum elleçlenmesini sağlayan elektriksel stimülasyonun minimal invaziv bir uygulaması için yöntemler bildirilmiştir.

Burada açıklanan yöntemler, bir PU kalıbından 96 kuyu PDMS tabanlı MyoTACTIC kültür platformu oluşturma, hMMT replika doku dizileri üretme ve kültür cihaz zorlama üretimi ve kalsiyum işleme içinde hMMT işlevinin iki yönünü analiz etme yöntemleridir. Şekil 1, hMMT tohumlamadan önce MyoTACTIC kültür kuyularının hazırlanmasına şematik bir genel bakış sunmaktadır. PDMS, karmaşık cihazlar oluşturmak için kolayca kalıplanabilen yaygın olarak kullanılan silikon bazlı birpolimerdir...

Bu makalede, 3D insan iskelet kas mikrotleri dizileri ve kas gücü ve kalsiyum elleçleme analizleri de dahil olmak üzere minimal invaziv aşağı akış in situ fonksiyon tahlilleri üretmek için ayrıntılı bir protokol açıklanmaktadır.

İnsan İskelet Kas Mikrotissularında İskelet Kas Sağlığının Fonksiyonel Ölçümlerinin Değerlendirilmesi

Three-dimensional (3D) in vitro models of skeletal muscle are a valuable advancement in biomedical research as they afford the opportunity to study ...

Protokolümüz, 3D insan iskelet kası mikrotissue kültürünün imal ve analizini yapmak için ayrıntılı yöntemleri açıklar. Kas mikrotizeleri temel kas biyolojisi, hastalık modellemesi veya aday molekül testi çalışmalarına uygulanabilir. Bu tekniğin temel avantajı, kontrtil kuvvet ve kalsiyum geçicilerinin yerinde değerlendirilmesine izin ver olmasıdır.Bu nedenle, kas dokusu fonksiyonunun boyuna çalışmalarını yapabilirsiniz. Prosedürü gösteren brennen Musgrave ve Heta Lad olacak, laboratuvarımdan yüksek lisans öğrencileri. Hücre tohumlamadan iki ila üç saat önce, 10 santimetrelik bir hücre kültürü kabına altı iyi hafif taktik plaka kısmı yerleştirin.%5 pluronik F-127 çözümünün 100 mikrolitresi ekleyerek her bir miyotik kültürü iyi hazırlayın. Kuyuları kapatmak için kapağı kullanın ve kabı kapatmak için bir parafin filmi uygulayın. Tabağı, bir plaka spinner adaptörü ile donatılmış bir santrifüjde bir dakika boyunca 1.550 kez G'de santrifüjlayın.Hücreler tohumlama için hazır olana kadar kültür çanasını dört santigrat derecede saklayın. Sonra yavaşça bodrum membran özü 150 mikrolitre aliquot ve kültür kaput buz üzerinde trombin 110 mikrolitre aliquot çözün. Hücre kültürü davlumbazında çalı

assessing-functional-metrics-skeletal-muscle-health-human-skeletal

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

İzole İskelet Kası Myo-mekanik Analizi

Bu protokol, in vitro kas hücrelerinin kasılma ölçmek için esnek kültür yüzeyleri olarak mikro silikon konsolun kullanımını tarif etmektedir. Hücresel kasılması, ölçülen kaydedilen ve in vitro kontraktil fonksiyon ölçmek için non-invazif ve ölçeklenebilir sisteminin temin edilmesiyle, kuvvet çıktılan dönüştürülebilir dirsekli bükme neden olur.

Mikro Silikon konsolun Kullanımı Hücresel kasılma fonksiyonunu değerlendirmek için İn Vitro

Bu protokol, yetişkin ve yaşlı insanların iskelet kasından izole edilmesi ve miyoblast progenitör hücrelerin kültür sağlam tekrarlanabilir ve basit bir yöntem tarif eder. Burada kullanılan kaslar ayak ve bacak kaslarını içerir. Bu yaklaşım, fonksiyonel çalışmalar için birincil miyoblastların zenginleştirilmiş popülasyonun izolasyon sağlar.

Yetişkin ve Yaşlı İnsanların İskelet Kası miyojenik Öncü Hücreler / İlköğretim miyoblastların hazırlanması ve Kültür

Ölçüm kemirgen iskelet kası contractile işlevinin hastalık ilerleme ve terapötik müdahale etkinliğini izlemek için kullanılan yararlı bir araçtır. Burada zaman içinde aynı fare tekrarlanan dorsiflexor kasları non-invaziv, vivo içinde değerlendirilmesi açıklayın.

Non-invaziv Dorsiflexor kas fonksiyonu farelerde değerlendirilmesi

Bu teknik rapor, lif hasarını sınırlayan musculus tibialis anterior biyopsisi için modifiye Bergström tekniğinin bir varyasyonu açıklanmaktadır.

Mekanik Değerlendirme için İnsan Musculus Tibialis Anterior Üstün Bölmesi İskelet Kas Biyopsileri Toplama

Diz ekstensor maksimal gücünün ölçülmesi yaşlanma, hastalık, yaralanma ve rehabilitasyona fonksiyonel adaptasyonları anlamak için zorunludur. In vivo diz uzatma izometrik tepe tetanik tork tekrar tekrar ölçmek için yeni bir yöntem sunuyoruz.

Farelerde Diz Ekstensör Kas fonksiyonunun in vivo ölçümü

Bu protokolde, kas kök hücreleri için endojen nişleriyle etkileşimlerinin çoğunu koruyan bir in vitro kültleme ve fonksiyonel analiz yöntemi tanımlanmıştır.

Yetişkin Kas Kök Hücre İşlevselliğinin Değerlendirilmesi için Tek Miyofiber Kültür Tahlil Ex Vivo

Bu protokol, 3D mühendislik ürünü kalp ve iskelet kası dokularının oluşturulması için yöntemler sağlar ve klinik öncesi ilaç tarama modalitelerinde kullanımlarını açıklar. Açıklanan yöntemler, 24 dokunun paralel olarak eşzamanlı olarak değerlendirilmesini kolaylaştırmak için manyetik bir algılama sistemi kullanır.

Ölçeklenebilir 3D Mühendislik Kas Dokularında Preklinik İlaç Testi

Yetişkin farelerin altı kasından farklı uzunluk ve tiplerde enzimatik olarak ayrışmış lifler elde etmek için bir protokol tarif ediyoruz: bunlardan üçü daha önce tarif edildi (fleksör digitorum brevis, ekstansör digitorum longus, soleus) ve üçü ilk kez başarılı bir şekilde ayrıştı (ekstansör hallusis longus, peroneus longus, peroneus digiti quarti).

Farelerin Altı Arka Bacak Kasının Enzimatik Ayrışmasıyla Elde Edilen Sağlam Kısa, Orta ve Uzun İskelet Kası Lifleri: Fleksör Digitorum Brevis'in Ötesinde

Burada, insan veya fare kasından taze geçirgen iskelet kası liflerinde mitokondriyal oksidatif fosforilasyonu ölçmek için kapsamlı bir yöntem açıklıyoruz. Bu yöntem, mevcut mitokondriyal ağları ve membran bütünlüğünü korurken mitokondriyal solunumun gerçek zamanlı olarak ölçülmesine ve yakıt tercihinin ve metabolik esnekliğin değerlendirilmesine olanak tanır.

İnsan ve Fare İskelet Kası Liflerinde Mitokondriyal Solunumun Yüksek Çözünürlüklü Respirometri ile Ölçülmesi

Bu protokol, küçük hayvanlarda iskelet kası ve iç organ dokusu, yağ dokusu ve iskelet dokusu dahil olmak üzere yağsız kütlenin uygun maliyetli bir şekilde ölçülmesini sağlamak için mikro bilgisayarlı tomografi kullanır. Biyomedikal araştırmalar için, özellikle küçük hayvanlarda yapılan translasyonel araştırmalarda önemli avantajlar sunan yağsız ve yağ dokusu arasında ayrım yapar.

Mikro Bilgisayarlı Tomografi Kullanılarak Küçük Hayvanlarda Non-İnvaziv İskelet Kası Miktar Tayini

Keşfedin, MyoTACTIC platformu kullanarak 3D insan iskelet kas mikrodokularının nasıl üretileceğini ve kasılma kuvveti ile kalsiyum geçişlerinin tekrarlanabilir ölçümlerinin nasıl yapılacağını.

İnsan İskelet Kas Mikrotissularında İskelet Kas Sağlığının Fonksiyonel Ölçümlerinin Değerlendirilmesi

Daha fazla video keşfet