الميكانيكية حفز الخلايا الجذعية عن طريق دائرى سلالة أحادي المحور
Summary
ومن المفهوم على نطاق واسع أن القوات الميكانيكية في الجسم يمكن أن تؤثر على تمايز الخلايا وانتشارها. هنا نقدم بروتوكول الفيديو مما يدل على استخدام مفاعل حيوي مبنية خصيصا لتقديم أحادي المحور سلالة الشد دوري للحد من الخلايا المستزرعة على ركائز micropatterned مرنة.
Abstract
تم توثيقه جيدا دور القوات الميكانيكية في تطوير وصيانة الأنسجة البيولوجية ، بما في ذلك العديد من الظواهر ينظم ميكانيكيا مثل إعادة تشكيل العظام ، وتضخم العضلات ، وسلس اللدونة الخلية العضلية. ومع ذلك ، فإن القوات المشاركة غالبا ما تكون معقدة وصعبة للغاية لمراقبة والتحكم في الجسم الحي. لأفضل تحقيق في تأثيرات القوى الميكانيكية على الخلايا ، طورنا في أسلوب المختبر لتطبيق أحادي المحور سلالة الشد دوري لخلايا ملتصقة مثقف على الأغشية المرنة. هذه الطريقة تستخدم مفاعل حيوي صمم خصيصا مع نظام كام الدوار الآلية لتطبيق القوة المطلوبة. هنا نقدم بروتوكول الفيديو خطوة بخطوة تبين كيفية تجميع المكونات المختلفة لكل "غرفة تمتد" ، بما في ذلك ، في هذه الحالة ، وهي غشاء السيليكون مع تضاريس micropatterned لخلايا مع اتجاه توجيه السلالة. وصفنا أيضا إجراءات لتعقيم الغرف ، على بذر خلايا الغشاء ، الإغلاق للغرفة في مفاعل حيوي ، وضبط المعلمات الميكانيكية (أي حجم ومعدل سلالة). للإجراءات المبينة في هذا البروتوكول خاصة محددة لبذر خلايا الجذعية الوسيطة على أغشية السيليكون مع قنوات واسعة 10 ميكرومتر الموجهة موازية لاتجاه الضغط. ومع ذلك ، فإن الأساليب والمواد التي تم عرضها في هذا النظام هي مرنة بما يكفي لاستيعاب عدد من الاختلافات حول هذا الموضوع : معدل الضغط وحجمه ومدته ونوع من الخلايا ، والطوبوغرافيا غشاء ، غشاء الطلاء ، ويمكن أن تصمم جميع الموجودين إلى التطبيق المطلوب أو النتيجة. هذا هو أسلوب قوي للتحقيق في آثار سلالة الشد أحادي المحور تطبيقها على الخلايا في المختبر.
Protocol
Discussion
بانيس وآخرون. وذكرت لأول مرة استخدام نظام لتحفيز الميكانيكية للخلايا في المختبر باستخدام الركيزة مطاطية مرنة لتوفير القوة الميكانيكية للخلايا 1. منذ هذا الوقت ، وقد تم وضع تصور العديد من الاختلافات على هذا التصميم والاستفادة منها. تمتد عدة أنظمة ميكانيكية متاحة تجاريا تح…
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Fungizone | Reagent | Lonza | 17-836R | aliquot is 250 ug/mL, 100x, stored in -20C. |
| Kanamycin | Reagent | Gibco | 15160-054 | 50 ug/mL final concentration. Store stock solution at 10 mg/ml in -20C. |
| Gentamicin | Reagent | Lonza | 17-518Z | 50 ug/mL final concentration. Store 1000x stocks at 50 mg/mL in -20C. |
| Pen/Strep | Reagent | Gibco | 15140-122 | 1% final. (Also available from other companies) |
| Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium | Reagent | Gibco | 11966-025 |
References
- Banes, A. J., Gilbert, J., Taylor, D., Monbureau, O. A new vacuum-operated stress-providing instrument that applies static or variable duration cyclic tension or compression to cells in vitro. J Cell Sci. 75, 35-42 (1985).
- Park, J. S., Chu, J. S., Cheng, C., Chen, F., Chen, D., Li, S. Differential effects of equiaxial and uniaxial strain on mesenchymal stem cells. Biotechnol. Bioeng. 88, 359-368 (2004).
- Kurpinski, K., Chu, J., Hashi, C., Li, S. Anisotropic mechanosensing by mesenchymal stem cells. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 103, 16095-16100 (2006).
