Name: Endotel Hücre Tepkilerini İncelemek için Substrat Sertliğini ve Akışını Entegre Eden İn Vitro Model (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-07-19T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 27 s
Description: Keşfedin, endotelyal hücre tepkilerini incelemek için substrat sertliği ve akış koşullarını entegre eden yenilikçi bir in vitro model. Bu yöntem, damar sağlığı ve ateroskleroz gibi hastalıkların mekanizmalarını anlamada değerli bilgiler sunar.

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

Yazarlar, akış odasının imalatındaki yardımları için Robert Egan'a şükranlarını sunarlar. Yazarlar, deneyler sırasındaki yardımları için Lucas McCauley'e teşekkür eder. Ek olarak, konfokal mikroskoplara erişim sağlamak için Northeastern Üniversitesi'nin Canlı Sistemlerin Kimyasal Görüntüleme Enstitüsü'nün (CILS) temel tesislerine teşekkür etmek isterler. Yazarlar, Ulusal Sağlık Enstitüleri (SB'ye verilen NIH 1R01EB027705) ve Ulusal Bilim Vakfı (NSF KARİYER Ödülleri: SB'ye DMR 1847843 ve EE'ye 1846962) tarafından sağlanan finansman desteğini kabul etmektedir.

Endotel Hücreleri Üzerindeki Doku Rijitliği ve Kesme Gerilmesi Etkilerinin İncelenmesi

<ol><li>Deanfield, J. E., Halcox, J. P., Rabelink, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endothelial+function+and+dysfunction%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Endothelial function and dysfunction.</a> Circulation. 115 (10), 1285-1295 (2007).</li>
<li>Suowen, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endothelial+dysfunction+in+atherosclerotic+cardiovascular+diseases+and+beyond%3A+From+mechanism+to+oharmacotherapies%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmacol+Rev%22%5BJournal%5D)">Endothelial dysfunction in atherosclerotic cardiovascular diseases and beyond: From mechanism to oharmacotherapies.</a> Pharmacol Rev. 73 (3), 924(2021).</li>
<li>Jansen, K. A., Atherton, P., Ballestrem, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanotransduction+at+the+cell-matrix+interface%5BTitle%5D)+AND+%22Sem+Cel+Dev+Biol%22%5BJournal%5D)">Mechanotransduction at the cell-matrix interface.</a> Sem Cel Dev Biol. 71, 75-83 (2017).</li>
<li>Tarbell, J. M., Pahakis, M. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanotransduction+and+the+glycocalyx%5BTitle%5D)+AND+%22J+Int+Med%22%5BJournal%5D)">Mechanotransduction and the glycocalyx.</a> J Int Med. 259 (4), 339-350 (2006).</li>
<li>Topper, J. N., Cai, J., Falb, D., Gimbrone, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+of+vascular+endothelial+genes+differentially+responsive+to+fluid+mechanical+stimuli%3A+cyclooxygenase-2%2C+manganese+superoxide+dismutase%2C+and+endothelial+cell+nitric+oxide+synthase+are+selectively+up-regulated+by+steady+laminar+shear+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci%22%5BJournal%5D)">Identification of vascular endothelial genes differentially responsive to fluid mechanical stimuli: cyclooxygenase-2, manganese superoxide dismutase, and endothelial cell nitric oxide synthase are selectively up-regulated by steady laminar shear stress.</a> Proc Natl Acad Sci. 93 (19), 10417-10422 (1996).</li>
<li>Mitchell, G. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Arterial+stiffness+and+cardiovascular+events%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Arterial stiffness and cardiovascular events.</a> Circulation. 121 (4), 505-511 (2010).</li>
<li>Bonetti, P. O., Lerman, L. O., Lerman, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endothelial+dysfunction%5BTitle%5D)+AND+%22Arterioscler+Thromb+Vasc+Biol%22%5BJournal%5D)">Endothelial dysfunction.</a> Arterioscler Thromb Vasc Biol. 23 (2), 168-175 (2003).</li>
<li>Hamrangsekachaee, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endothelial+glycocalyx+sensitivity+to+chemical+and+mechanical+sub-endothelial+substrate+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Bioeng+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Endothelial glycocalyx sensitivity to chemical and mechanical sub-endothelial substrate properties.</a> Front Bioeng Biotechnol. 11, 1250348(2023).</li>
<li>Mensah, S. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Flow-regulated+endothelial+glycocalyx+determines+metastatic+cancer+cell+activity%5BTitle%5D)+AND+%22FASEB+J%22%5BJournal%5D)">Flow-regulated endothelial glycocalyx determines metastatic cancer cell activity.</a> FASEB J. 34 (5), 6166-6184 (2020).</li>
<li>Russell-Puleri, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluid+shear+stress+induces+upregulation+of+COX-2+and+PGI2+release+in+endothelial+cells+via+a+pathway+involving+PECAM-1%2C+PI3K%2C+FAK%2C+and+p38%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol-Heart+Cir+Physiol%22%5BJournal%5D)">Fluid shear stress induces upregulation of COX-2 and PGI2 release in endothelial cells via a pathway involving PECAM-1, PI3K, FAK, and p38.</a> Am J Physiol-Heart Cir Physiol. 312 (3), H485-H500 (2016).</li>
<li>Hamrangsekachaee, M., Wen, K., Bencherif, S. A., Ebong, E. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atherosclerosis+and+endothelial+mechanotransduction%3A+current+knowledge+and+models+for+future+research%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol-Cell+Physiol%22%5BJournal%5D)">Atherosclerosis and endothelial mechanotransduction: current knowledge and models for future research.</a> Am J Physiol-Cell Physiol. 324 (2), C488-C504 (2022).</li>
<li>Zhu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gelatin+methacryloyl+and+its+hydrogels+with+an+exceptional+degree+of+controllability+and+batch-to-batch+consistency%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Gelatin methacryloyl and its hydrogels with an exceptional degree of controllability and batch-to-batch consistency.</a> Sci Rep. 9 (1), 6863(2019).</li>
<li>Kim, J., Bencherif, S. A., Li, W. A., Mooney, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell-friendly+inverse+opal-like+hydrogels+for+a+spatially+separated+co-culture+system%5BTitle%5D)+AND+%22Macromol+Rapid+Comm%22%5BJournal%5D)">Cell-friendly inverse opal-like hydrogels for a spatially separated co-culture system.</a> Macromol Rapid Comm. 35 (18), 1578-1586 (2014).</li>
<li>Orr, A. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+subendothelial+extracellular+matrix+modulates+NF-kappaB+activation+by+flow%3A+a+potential+role+in+atherosclerosis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">The subendothelial extracellular matrix modulates NF-kappaB activation by flow: a potential role in atherosclerosis.</a> J Cell Biol. 169 (1), 191-202 (2005).</li>
<li>Hamrangsekachaee, M., Baumann, H. J., Pukale, D. D., Shriver, L. P., Leipzig, N. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigating+mechanisms+of+subcutaneous+preconditioning+incubation+for+neural+stem+cell+embedded+hydrogels%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Appl+Bio+Mater%22%5BJournal%5D)">Investigating mechanisms of subcutaneous preconditioning incubation for neural stem cell embedded hydrogels.</a> ACS Appl Bio Mater. 5 (5), 2176-2184 (2022).</li>
<li>Rezaeeyazdi, M., Colombani, T., Memic, A., Bencherif, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Injectable+hyaluronic+acid-co-gelatin+cryogels+for+tissue-engineering+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Materials%22%5BJournal%5D)">Injectable hyaluronic acid-co-gelatin cryogels for tissue-engineering applications.</a> Materials. 11 (8), 1374(2018).</li>
<li>Belvitch, P., Htwe, Y. M., Brown, M. E., Dudek, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+actin+dynamics+in+endothelial+permeability%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Top+Membr%22%5BJournal%5D)">Cortical actin dynamics in endothelial permeability.</a> Curr Top Membr. 82, 141-195 (2018).</li>
<li>Krishnamoorthy, S., Noorani, B., Xu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+encapsulated+cells+on+the+physical-mechanical+properties+and+microstructure+of+gelatin+methacrylate+hydrogels%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sci%22%5BJournal%5D)">Effects of encapsulated cells on the physical-mechanical properties and microstructure of gelatin methacrylate hydrogels.</a> Int J Mol Sci. 20 (20), 5061(2019).</li>
<li>Jin, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioprinting+small-diameter+vascular+vessel+with+endothelium+and+smooth+muscle+by+the+approach+of+two-step+crosslinking+process%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnol+Bioeng%22%5BJournal%5D)">Bioprinting small-diameter vascular vessel with endothelium and smooth muscle by the approach of two-step crosslinking process.</a> Biotechnol Bioeng. 119 (6), 1673-1684 (2022).</li>
<li>Villard, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autoclavable+and+injectable+cryogels+for+biomedical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Healthcare+Mater%22%5BJournal%5D)">Autoclavable and injectable cryogels for biomedical applications.</a> Adv Healthcare Mater. 8 (17), 1900679(2019).</li>
<li>Bencherif, S. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+cross-linker+chemistry+on+release+kinetics+of+PEG-co-PGA+hydrogels%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Mater+Res+A%22%5BJournal%5D)">Influence of cross-linker chemistry on release kinetics of PEG-co-PGA hydrogels.</a> J Biomed Mater Res A. 90 (1), 142-153 (2009).</li>
<li>Rogers, Z. J., Zeevi, M. P., Koppes, R., Bencherif, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electroconductive+hydrogels+for+tissue+engineering%3A+Current+status+and+future+perspectives%5BTitle%5D)+AND+%22Bioelectricity%22%5BJournal%5D)">Electroconductive hydrogels for tissue engineering: Current status and future perspectives.</a> Bioelectricity. 2 (3), 279-292 (2020).</li>
<li>James, B. D., Allen, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vascular+endothelial+cell+behavior+in+complex+mechanical+microenvironments%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Biomater+Sci+Eng%22%5BJournal%5D)">Vascular endothelial cell behavior in complex mechanical microenvironments.</a> ACS Biomater Sci Eng. 4 (11), 3818-3842 (2018).</li>
<li>Yeh, Y. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Matrix+stiffness+regulates+endothelial+cell+proliferation+through+septin+9%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Matrix stiffness regulates endothelial cell proliferation through septin 9.</a> PLoS One. 7 (10), e4688(2012).</li>
<li>Fioretta, E. S., Fledderus, J. O., Baaijens, F. P. T., Bouten, C. V. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+substrate+stiffness+on+circulating+progenitor+cell+fate%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">Influence of substrate stiffness on circulating progenitor cell fate.</a> J Biomech. 45 (5), 736-744 (2012).</li>
<li>Geemen, D. v, et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((F-Actin-anchored+focal+adhesions+distinguish+endothelial+phenotypes+of+human+arteries+and+veins%5BTitle%5D)+AND+%22Arterioscler+Thromb+Vasc+Biol%22%5BJournal%5D)">F-Actin-anchored focal adhesions distinguish endothelial phenotypes of human arteries and veins.</a> Arterioscler Thromb Vasc Biol. 34 (9), 2059-2067 (2014).</li>
<li>Dessalles, C. A., Leclech, C., Castagnino, A., Barakat, A. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Integration+of+substrate-+and+flow-derived+stresses+in+endothelial+cell+mechanobiology%5BTitle%5D)+AND+%22Comm+Biol%22%5BJournal%5D)">Integration of substrate- and flow-derived stresses in endothelial cell mechanobiology.</a> Comm Biol. 4 (1), 764(2021).</li>
<li>Estrada, R., Giridharan, G. A., Nguyen, M. D., Prabhu, S. D., Sethu, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+endothelial+cell+culture+model+to+replicate+disturbed+flow+conditions+seen+in+atherosclerosis+susceptible+regions%5BTitle%5D)+AND+%22Biomicrofluidics%22%5BJournal%5D)">Microfluidic endothelial cell culture model to replicate disturbed flow conditions seen in atherosclerosis susceptible regions.</a> Biomicrofluidics. 5 (3), 32006(2011).</li>
<li>Inglebert, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+shear+stress+reduction+on+endothelial+cells%3A+A+microfluidic+study+of+the+actin+cytoskeleton%5BTitle%5D)+AND+%22Biomicrofluidics%22%5BJournal%5D)">The effect of shear stress reduction on endothelial cells: A microfluidic study of the actin cytoskeleton.</a> Biomicrofluidics. 14 (2), 024115(2020).</li>
<li>Noria, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assembly+and+reorientation+of+stress+fibers+drives+morphological+changes+to+endothelial+cells+exposed+to+shear+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Pathol%22%5BJournal%5D)">Assembly and reorientation of stress fibers drives morphological changes to endothelial cells exposed to shear stress.</a> Am J Pathol. 164 (4), 1211-1223 (2004).</li>
<li>Amer, M., Shi, L., Wolfenson, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+%27Yin+and+Yang%27+of+cancer+cell+growth+and+mechanosensing%5BTitle%5D)+AND+%22Cancers+%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">The 'Yin and Yang' of cancer cell growth and mechanosensing.</a> Cancers (Basel). 13 (19), 4754(2021).</li>
</ol>

Yazarlar, Mekanik Olarak Ayarlanabilir Alt Tabakaya Sahip Akış Odası unvanıyla geçici bir patent başvurusu (No. 63/634,853) yapıldığını ve başka hiçbir rakip menfaatin bulunmadığını beyan ederler.

Vasküler sistem, çeşitli kuvvetlerin hücresel davranışı önemli ölçüde etkilediği dinamik bir ortamdır. Kardiyovasküler hastalıklarda biyolojik olayları bu kuvvetleri dikkate almadan incelemek yanlış olacaktır. Bu nedenle, vasküler mekanik ortamı taklit edebilen hücresel modeller çok önemlidir. Araştırmacılar, bu kuvvetlerin hücresel davranış üzerindeki etkisini vurgulamada önemli ilerleme kaydettiler11. Bununla birlikte, insan vücudundaki hem patolojik hem de fizyolojik koşullar altında hücre davr...

Kan damarlarının iç yüzeyini döşeyen endotel, damar sağlığının korunmasında çok önemli bir rol oynar. Endotel hücreleri (EC'ler), damar tonusu kontrolü, seçici geçirgenlik, hemostaz ve mekanotransdüksiyon 1,2 dahil olmak üzere çeşitli kardiyovasküler fonksiyonların düzenlenmesinde merkezi öneme sahiptir. Araştırmalar, EC disfonksiyonunu ateroskleroz gelişiminde birincil rol ile sıkı bir şekilde ilişkilendirmiştir. Özellikle, EC'ler kan akımı ve alttaki damar dokuları ile etkileşime girdikleri arayüzlerde çeşitli mekanik kuvvetlerle karşılaşırlar 3,4. Birkaç çalışma, EC disfonksiyonunu, kan akışından kaynaklanan sıvı kesme gerilimi ve doku sertliğigibi vasküler ortamdaki mekanik faktörlerdeki anormal değişikliklerle ilişkilendirmiştir 5,6,7.
Bununla birlikte, önceki araştırmalar, doku sertliği ve kayma gerilmesinin EC fonksiyonu üzerindeki birleşik etkilerini anlamada sınırlı ilgi görmüştür. Araştırma sonuçlarını ateroskleroz ve diğer kardiyovasküler hastalıklar için etkili tedavilere dönüştürme yeteneğini geliştirmek için, bu alanda kullanılan hücresel modellerin iyileştirilmesi esastır. İnsan EC'leri kullanarak ve bunları ya kesme gerilimine ya da değişen sertlik seviyelerinesahip substratlara maruz bırakarak hücresel modellerin insancıllaştırılmasında önemli ilerleme kaydedilmiştir 8,9,10. Bununla birlikte, dinamik akış ortamlarını ayarlanabilir sertlik özelliklerine sahip EC substratları ile entegre eden hücresel modellerin benimsenmesi ve iyileştirilmesi yavaş ilerlemiştir. Buradaki zorluk, akış kanalı içindeki akış parametrelerindeki değişiklikleri önlemek ve aynı zamanda sağlam ve iyi yapışmış EC tek katmanlarının yetiştirilmesini kolaylaştırmak için şişmeyen EC substratlarının tasarlanmasında yatmaktadır. Bu engellerin üstesinden gelebilen bir in vitro model, hipertansiyon, yaşlanma ve akış koşullarının EC mekanotransdüksiyonunu, vasküler sağlığı ve nihayetinde ateroskleroz gelişimini işbirliği içinde nasıl etkilediğine dair daha etkili araştırmaları kolaylaştırabilir. Dönen plakalar ve mikroakışkan cihazlar dahil olmak üzere, substrat sertliğini kontrol ederken hücrelere kesme gerilimi uygulamak için çeşitli yöntemler geliştirilmiştir. Döner plaka yönteminde, hücreler iki plaka arasına yerleştirilir ve plakaların dönme hareketi yoluyla kesme gerilimi uygulanır. Bu yöntem daha az karmaşıktır ve hızlı bir model sağlar; Bununla birlikte, merkezde sıfır kesme gerilimi ve çevrede maksimum kesme gerilimi11 ile uzamsal kayma gerilimi varyasyonundan muzdariptir.
Öte yandan, mikroakışkan cihazlar, alt tabaka sertliğini ve akış koşullarını kontrol etme yeteneğine sahip yeni nesil araçları temsil eder. Bu sistemler, laminer akış koşulları altında mikrovasküler sistemleri taklit etmek için uygundur. Bununla birlikte, aterosklerozun bu tür cihazlarla incelenmesi pratik değildir, çünkü ateroskleroz rahatsız akışlı büyük damarlarda meydana gelir11. Bu makale, farklı akış koşulları altında EC substratlarındaki değişen sertlik seviyelerinin etkilerini inceleyebilen uygun maliyetli bir sistem sunarak EC çalışmalarının kritik araştırma alanına katkıda bulunmayı amaçlamaktadır. Sistem, patolojik ve fizyolojik kan damarlarını taklit etmek için farklı sertliklere sahip substratları entegre eder. Bu protokol, fizyolojik ve patolojik sertliği temsil eden, sırasıyla 5 kPa ve 10 kPa şişme ve sertlik seviyeleri olmayan jelatin bazlı hidrojeller oluşturma yöntemini ana hatlarıyla belirtir. Ek olarak, bu alt tabakaları entegre edebilen paralel plakalı bir akış odasının inşası detaylandırılmıştır. Kayma gerilmesi ve akış koşullarını değerlendirmek için hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) kullanıldı. EC kültürü için hidrojellerin hazırlanması ve 6 saatlik bir akış deneyinin yürütülmesi açıklanmış, ardından deney sonrası immün boyama üzerine bir tartışma yapılmıştır.

<table><tbody><tr><td>(trimetoksisilil) propil metakrilat, tetrametiletilendiamin (TEMED)</td> <td>İnvitrojen</td><td>15524-010</td><td>Hidrojel İmalatı</td></tr><tr><td>3- (Trimetoksisilil) Propil Metakrilat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>440159</td><td>Cam Tuzlanması</td></tr><tr><td>4', 6-diamidino-2-fenilindol (DAPI) içeren montaj ortamı</td><td>Vektör Laboratuvarları</td><td>H-1200</td><td>İmmün boyama</td></tr><tr><td>Aseton</td><td>Thermo Fisher Scientifics</td><td>A18-4</td><td>GelMA Sentezi</td></tr><tr><td>Alexa Fluor 555 Phalloidin&nbsp;</td><td>Hücre Sinyalizasyon Teknolojisi</td><td>8953S</td><td>İmmün Boyama</td></tr><tr><td>Amonyum Persülfat (APS)</td><td>Bio-Rad</td><td>1610700</td><td>Hidrojel İmalatı</td></tr><tr><td>Şeffaf Çizilmeye ve UV ışınlarına dayanıklı dökme akrilik levha (45/64 '')</td><td>McMaster-CARR</td><td>8560K165</td><td>Akış Odası İmalatı</td></tr><tr><td>Konfokal Mikroskop</td><td>Carl Zeiss Meditex AG</td><td>Zeiss LSM 800</td><td>İmmün Boyama</td></tr><tr><td>Covidien Monoject Sert Paket 60 mL İğnesiz Şırınga</td><td>Fisher&nbsp; &nbsp;</td><td>22-031-375</td><td>Akış Deneyi</td></tr><tr><td>EC büyüme kiti</td><td>Amerikan Tipi Kültür Koleksiyonu (ATCC)</td><td>PCS-100-041</td><td>Hücre Kültürü</td></tr><tr><td>Etanol 200 Kanıt</td><td>Decon Labs</td><td>2701</td><td>Cam Tuzlanma</td></tr><tr><td>Domuz derisinden Jelatin Tip A (300 çiçek)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G1890</td><td>GelMA Sentezi</td></tr><tr><td>Buzul Asetik Asit</td><td>Thermo Fisher Scientifics</td><td>9526-33</td><td>Cam</td></tr><tr><td>Tuzlanma Yüksek Saflıkta Yüksek Sıcaklık Silikonu Kauçuk Levha</td><td>McMaster-Carr</td><td>87315K74</td><td>Akış Odası İmalatı</td></tr><tr><td>İnsan Göbek Veni Endotel Hücreleri (HUVEC)</td><td>Amerikan Tipi Kültür Koleksiyonu (ATCC)</td><td>PSC-100-010</td><td>Hücre Kültürü</td></tr><tr><td>M3x30mm Makine Vidaları Altıgen Soket Yuvarlak Başlı Vida 304 Paslanmaz Çelik Bağlantı Elemanları Cıvataları 20 adet</td><td>Uxcell</td><td>B07Q5RM2TP</td><td>Akış Odası İmalatı</td></tr><tr><td>Masterflex L/S Kolay Yüklemeli Dijital Sürücü&reg; Hassas boru için 3 pompa kafası; 115/230 VAC</td><td>VWR</td><td>#MFLX77921-65</td><td>Akış Deneyi&nbsp;</td></tr><tr><td>Masterflex L/S Hassas Pompa Hortumu, Puri-Flex, L/S 25; 25 ft</td><td>VWR</td><td>#MFLX96419-25</td><td>Akış Deneyi&nbsp;</td></tr><tr><td>Metakrilik Anhidrit (MAH)</td> <td>Sigma-Aldrich</td><td>276685</td><td>GelMA Sentezi</td></tr><tr><td>Paraformaldehit</td><td>Thermo Fisher Scientifics</td><td>043368.9M</td><td>Hücre Kültürü</td></tr><tr><td>Fosfat Tamponlu Salin (PBS)</td> <td>Gibco</td><td>14080-055</td><td>Genel</td></tr><tr><td>Sodyum Bikarbonat</td><td>Fisher Kimyasal</td><td>S233-3</td><td>GelMA Sentezi</td></tr><tr><td>Sodyum Karbonat</td><td>Fisher Kimyasal</td><td>S263-500</td><td>GelMA Sentezi</td></tr><tr><td>SOLIDWORKS eğitim sürümü</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>SOLIDWORKS Öğrenci Sürümü Masaüstü, 2023</td><td>SolidWorks</td><td>N/A</td><td>Akış Odası Tasarımı</td></tr><tr><td>Vasküler Bazal Orta</td><td>Amerikan Tipi Kültür Koleksiyonu (ATCC)</td><td>PCS-100-030</td><td>Hücre Kültürü</td></tr></tbody></table>

endotel hücre tepkilerini İncelemek için substrat sertliğini ve akışını entegre eden İn vitro model

In Vitro Model Integrating Substrate Stiffness and Flow to Study Endothelial Cell Responses

Vasküler sağlığı ve ateroskleroz gibi hastalıkların başlangıcını anlamak için çok önemli olan doku sertliği ve kayma stresinin endotel hücre (EC) fonksiyonu üzerindeki birleşik etkilerini araştırmayı amaçlayan yenilikçi bir in vitro model sunuyoruz. Geleneksel olarak, çalışmalar, kesme gerilimi ve alt tabaka sertliğinin EC'ler üzerindeki etkilerini bağımsız olarak araştırmıştır. Bununla birlikte, bu entegre sistem, vaskülatür mekanik ortamının daha kesin bir simülasyonunu sağlamak için bu faktörleri birleştirir. Amaç, insan EC'lerini kullanarak çeşitli doku sertlik seviyelerinde ve akış koşullarında EC mekanotransdüksiyonunu incelemektir. Jelatin metakrilat (GelMA) hidrojellerini ayarlanabilir sertliğe sahip sentezleme ve birleşme elde etmek için bunları EC'lerle tohumlama protokolünü detaylandırıyoruz. Ek olarak, laminer akış ve uygun kesme gerilimi seviyeleri ile karakterize edilen fizyolojik akış koşulları oluşturmak için hesaplamalı akışkanlar dinamiği simülasyonları ile desteklenen uygun maliyetli bir akış odasının tasarımını ve montajını açıklıyoruz. Protokol ayrıca konfokal mikroskopi için floresan etiketlemeyi de içerir ve hem doku uyumu hem de akış koşullarına EC yanıtlarının değerlendirilmesini sağlar. Bu model, kültürlenmiş EC'leri çoklu entegre mekanik uyaranlara maruz bırakarak, hipertansiyon ve yaşlanma gibi faktörlerin EC fonksiyonunu ve EC aracılı vasküler hastalıkları nasıl etkileyebileceğine dair kapsamlı araştırmalara olanak tanır. Bu araştırmalardan elde edilen bilgiler, vasküler hastalıkların altında yatan mekanizmaların aydınlatılmasında ve etkili tedavi stratejilerinin geliştirilmesinde etkili olacaktır.

Şekil 1 , bir metakrilasyon reaksiyonu yoluyla GelMA sentezi sürecini özetleyen deney düzeneğini göstermektedir. Elde edilen ürün daha sonra üzerine EC'lerin ekildiği hidrojel substratı imal etmek için kullanıldı. Daha sonra, hücreler 12 dyne /cm2'de 6 saatlik bir akış deneyi için akış odasına sokuldu.
1Metakrilasyon reaksiyonunun başarısını değerlendirmek için H NMR spektroskopisi kullanıldı (Şekil 2A).<...

İlgili vasküler akış koşulları altında vasküler endotel hücrelerinin (EC'ler) kültürlenmesi için ayarlanabilir jelatin bazlı bir substrat sentezledik ve karakterize ettik. Bu biyomimetik yüzey, hem fizyolojik hem de patolojik koşulları taklit ederek, EC davranışı üzerindeki mekanik kuvvetlerin incelenmesini sağlar ve vasküler sağlık ve hastalık mekanizmaları hakkındaki anlayışımızı geliştirir.

Endotel Hücre Tepkilerini İncelemek için Substrat Sertliğini ve Akışını Entegre Eden İn Vitro Model

We present an innovative in vitro model aimed at investigating the combined effects of tissue rigidity and shear stress on endothelial cell (EC) function, ...

Bu çalışma, ateroskleroz ve hipertansiyon ile ilişkili mekanobiyolojiye odaklanmaktadır. Yanıtlamayı amaçladığımız temel sorular şunlardır: Birincisi, hem fizyolojik hem de patolojik koşullar altındaki vasküler ortamı daha doğru bir şekilde nasıl replike edebiliriz? İkincisi, endotel hücrelerin bu mekanik stimülasyonlara aynı anda maruz kaldıklarında verdikleri hücresel yanıtlar nelerdir?Bu çalışma, substrat sertliğini ve akış koşullarını tek bir sistemde entegre ederek vasküler ortamın daha doğru bir simülasyonunu sağlamayı amaçlamaktadır. Önceki in vitro modeller, ya substrat sertliğini statik bir koşulda incelemekte ya da sert bir substrat üzerinde kültüre edilen EC'ler üzerindeki akış etkisini çalışmaktadır; bunların her ikisi de fizyolojik olarak ilgisizdir. Başlamak için, 100 mililitre karbonat bikarbonat tamponuna, domuz derisinden elde edilmiş 300 bloom tip A jelatinin 10 gramını ekleyin.Jelatini, bir manyetik karıştırıcı kullanarak çözeltiyi 700 RPM'de karıştırırken 55 derece Celsius'lik bir su banyosunda çözün. Tamamen çözündüğünde, jelatin çözeltisinin pH değerini 0.1 molar sodyum hidroksit kullanarak 9.5'e ayarlayın. Metakrilasyonu başlatmak için, çözeltiye 938 mikrolit

in-vitro-model-integrating-substrate-stiffness-flow-to-study

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Steril bir sürekli akış devresi, laminer akış kayma gerilmesi tabi yapışık hücrelere için bir yöntem tarif. Hücrelerin yapışma, morfoloji, şeffaf oda ile devre metaboliti analizi ve gelecek deneyler ya da kültür için kayma maruz kaldıktan sonra hasat hücreleri için alınan numuneler incelenmiştir olabilir.

Laminer Akış Kesme Stres altında endotel progenitör hücrelerin değerlendirin Paralel plakalı Akış Odası ve Sürekli Akış Devre

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

Drosophila larvaları nedeniyle saydam manikür ve güçlü genetik canlı görüntüleme için çekici bir model sistem. Bu protokol 3 instar Drosophila larvaları nöronların içindeki hücresel süreçlerin canlı görüntüleme için 'larva çip' olarak adlandırılan bir tek katmanlı PDMS cihaz, nasıl kullanılacağını açıklar.

Canlı Görüntüleme ve Yaralanma Yanıtları Çalışması için Mikroakiskan Chips kullanma<em&gt; Drosophila</em&gt; Larva

Bu protokol Electric Cell-substrat Empedans Algılama, hücre eki, çoğalması, hareketliliği ve farmakolojik ve toksik uyaranlara hücresel yanıtların ölçümü için yapışık hücrelerin empedans spektrumu kaydetmek ve analiz etmek için bir yöntemi incelemektedir. Endotelial geçirgenliğin ve hücre-hücre ve hücre-yüzey kontaktların değerlendirilmesi tespiti vurgulanmıştır.

Elektrik Hücre-substrat Empedans endotel Yayılmasının, Bariyer Fonksiyonu Nicelik için Algılama ve Motilite

Burada, poliakrilamid jellerin çok kuyulu plaka formatında hızlı, verimli ve ucuz bir şekilde hazırlanmasını sağlayan bir yöntem açıklanmaktadır. Yöntem herhangi bir özel ekipman gerektirmez ve herhangi bir araştırma laboratuvarı tarafından kolayca benimsenebilir. Sertliğe bağlı hücre tepkilerini anlamaya odaklanan araştırmalarda özellikle yararlı olacaktır.

Basit Poliakrilamid-tabanlı Sertlik bağımlı Hücre Yanıtların Çalışmaları multiwell Sertlik Deneyi

Biz üç boyutlu yeniden insan kornea gibi epitel (RHCE) doku modelini kullanan bir göz tahrişi testi geliştirdi. Test göz irritan ve korozif malzemeler (GHS kategorileri 1 ve kombine 2) ve etiketleme (GHS yok Kategori) gerekmez olanlar arasında ayrım yapabiliyor.

Yeniden İnşa İnsan Kornea gibi Epitelyal (RHCE) Doku Modeli kullanılarak Göz tahriş Kimyasalların Tehlike Tanımlaması Göz tahrişi Testi (EIT)

Bu protokol, hastalık patolojilerinde hücre yanıtını belirlenmesinde yardımcı olmak için, in vitro olarak fizyolojik veya patolojik kan akışını çoğaltır. Kan pompası alt bölmeyi sönümleme bir basınç katılmasıyla, damar boyunca kan akımı değinmeyecek edilebilir ve vasküler endotelyum, ya da taklit eden ko-kültür, bir tek tabaka üzerine koydu.

Vasküler Hücre Remodeling Soruşturma Fizyolojik in vitro Modeli ve Uygulaması ile Patolojik Kan Akış

Trombosit transfüzyonu ve hemostazı, kan bankacılığı trombositlerinin işlevini araştırmak için kan sulandırma ve mikroakışkan akış odaları kullanılarak modellendi. Veriler, trombosit depolama lezyonunun in vitro olarak hemostaz üzerindeki sonuçlarını göstermektedir.

Mikroakışkan Akış Chambers Hemostaz ve Trombosit Transfüzyon Model Sulandırılarak Kan kullanma<em&gt; İn Vitro</em

intervertebral disk (IVD) Whole organ kültür doğal hücre-dışı matrisi, hücre fenotipleri ve hücresel-matriks ilişkilerini kontrol korur. Burada fare bel ve bunların fonksiyonel spinal birimlerinde kaudal IVD'ler ve bu sistemi kullanan birçok uygulamaları kullanarak bir IVD kültür sistemi açıklanmaktadır.

bir<em&gt; İn Vitro</emKemirgen İntervertebral Disk&gt; Organ Kültürü Modeli

Burada, sıvı kesme stres altında endotel hücre kültür ve gen ifade analizi için iş akışı gösterilmektedir. Dahil aynı anda konut ve kontrollü bir ortamda ve eksojen başvuru RNA kullanım kantitatif PCR için birden çok akış odalarında takibi için fiziksel bir düzenlemedir.

Stres birden çok paralel-plaka akışı Chambers kullanarak yamultmak için maruz endotel hücrelerinin gen ifade Analizi

Keşfedin, endotelyal hücre tepkilerini incelemek için substrat sertliği ve akış koşullarını entegre eden yenilikçi bir in vitro model. Bu yöntem, damar sağlığı ve ateroskleroz gibi hastalıkların mekanizmalarını anlamada değerli bilgiler sunar.

Endotel Hücre Tepkilerini İncelemek için Substrat Sertliğini ve Akışını Entegre Eden İn Vitro Model

Daha fazla video keşfet