Etude de la migration cellulaire dans les canaux microfabriqués

Summary

Une méthode quantitative pour étudier la migration spontanée des cellules dans un micro-environnement confiné à une dimension est décrite. Ce procédé tire parti de canaux micro-usinés et peut être utilisée pour étudier la migration d'un grand nombre de cellules dans des conditions différentes dans des expériences simples.

Abstract

La méthode décrite ici permet l'étude de la migration des cellules sous confinement dans une dimension. Il est basé sur l'utilisation de canaux micro-usinés, qui imposent un phénotype de cellules polarisées par des contraintes physiques. Une fois à l'intérieur des canaux, les cellules n'ont que deux possibilités: aller de l'avant ou vers l'arrière. Cette migration simplifié dans lequel la directivité est limitée facilite le suivi automatique des cellules et l'extraction des paramètres quantitatifs pour décrire le mouvement des cellules. Ces paramètres comprennent la vitesse de la cellule, les changements de direction, et les pauses pendant le mouvement. Microcanaux sont également compatibles avec l'utilisation de marqueurs fluorescents et sont donc appropriés pour étudier la localisation des organites intracellulaires et des structures au cours de la migration cellulaire à haute résolution. Enfin, la surface des canaux peut être fonctionnalisé avec des substrats différents, ce qui permet le contrôle des propriétés adhésives des canaux ou l'étude des haptotaxis. En résumé, le système havant que décrit est destiné à analyser la migration des grands nombres de cellules dans des conditions dans lesquelles à la fois la géométrie et la nature biochimique de l'environnement sont contrôlées, ce qui facilite la normalisation et la reproductibilité des expériences indépendantes.

Introduction

La migration est une fonction cellulaire complexe qui est important pour de nombreux processus physiologiques chez les organismes multicellulaires, y compris le développement, les réponses immunitaires, et la régénération des tissus. En outre, certaines situations pathologiques telles que l'invasion tumorale et les métastases reposent sur ​​la motilité cellulaire ^1. Pour ces raisons, la migration cellulaire est devenu un domaine d'étude dans le cadre de la recherche à la fois fondamentale et translationnelle. In vivo, la plupart des tissus sont caractérisés par une matrice extracellulaire riche et haute densité cellulaire. La migration cel....

Protocol

Note importante: Ce protocole suppose que le moule contenant la forme pour les microcanaux désirés ont déjà été accomplis. Pour plus d'informations sur la préparation du moule a été déjà publié ^10. Ce protocole suppose aussi que la culture des pays en développement de la moelle osseuse est connu.

Une. Fabrication de puces

1. Mélanger l'huile PDMS et l'agent de durcissement dans un rapport pondéral 10:01 dans un gobelet en plastique. Mélanger soigneusement les deux composés.
2. Jetez le mélange sur les microcanaux d'appui du moule. La hauteur totale doit être comprise entre 0,5-1 c....

Results

Dans chaque expérience, la surface du PDMS est revêtue d'une molécule adaptée à l'intérêt de l'étude. Figure 2 montre les canaux revêtus d'une molécule fluorescente, PLL-g-PEG, avant et après le lavage (étape 2.4). Une telle expérience permet de contrôler l'homogénéité du revêtement dans les canaux.

Après chargement de la cellule, la microscopie vidéo peut être effectuée pour suivre la migration cellulaire. Figure 3A montre un exemple de la migration des DC .......

Discussion

Ici, nous décrivons un dispositif composé de microcanaux comme une méthode pour étudier les propriétés migratoires des grand nombre de cellules dans des expériences simples. Ce système expérimental imite les contraintes environnementales confinés trouvés dans les tissus par des cellules migratoires endogènes. Cependant, en forçant la migration dans une seule dimension, il facilite le suivi automatique de la cellule et l'extraction de paramètres mesurables (Figure 5). Nous montrons également que notr.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Polydiméthylsiloxane (PDMS)	GE Silicones	RTV615	Emballage composé de 90 % de base de silicone et de 10 % d’agent de durcissement
Coupe-échantillon de carotte	Ted Pella Int.	Harris Uni-Core	Diamètre 2,5 mm
Plat à fond en verre	WPI	Fluorodish FD 35-100
Nettoyeur à ultrasons	Branson Ultrasons	Branson 200
Nettoyeur plasma	Harrick Plasma	PDC 32 G	Pour petits échantillons (35 boîtes). Une version plus grande est également disponible
Fibronectine à partir de plasma bovin	Sigma Aldrich	F0895
PolyLysine greffé PEG (Pll-g-PEG)	Susos	PLL(20)-g[3.5]-PEG(5)
Hoechst 33342	Sigma Aldrich	B2261
Y27632	TOCRIS	1254