Microfabricated चैनल में सेल प्रवास के अध्ययन
Summary
एक आयामी सीमित microenvironment में कोशिकाओं की सहज प्रवास का अध्ययन करने के लिए एक मात्रात्मक विधि वर्णित है. इस विधि microfabricated चैनलों का लाभ लेता है और एकल प्रयोगों में विभिन्न परिस्थितियों में कोशिकाओं की बड़ी संख्या के प्रवास का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है.
Abstract
विधि यहाँ वर्णित एक आयाम में प्रसूति के तहत सेल प्रवास के अध्ययन की अनुमति देता है. यह शारीरिक बाधाओं से कोशिकाओं को एक polarized फेनोटाइप थोपना जो microfabricated चैनलों के उपयोग पर आधारित है. आगे या पीछे ले जाने: अंदर चैनल एक बार, कोशिकाओं केवल दो संभावनाएं हैं. दिशात्मकता प्रतिबंधित है जिसमें इस सरल प्रवास कोशिकाओं की स्वचालित ट्रैकिंग और सेल आंदोलन का वर्णन करने के लिए मात्रात्मक मापदंडों की निकासी की सुविधा. इन मानकों प्रस्ताव के दौरान सेल वेग, दिशा में परिवर्तन, और विराम देता है शामिल हैं. Microchannels भी फ्लोरोसेंट मार्कर के उपयोग के साथ संगत कर रहे हैं और उच्च संकल्प पर सेल प्रवास के दौरान intracellular organelles और संरचनाओं के स्थानीयकरण अध्ययन करने के लिए इसलिए उपयुक्त हैं. अंत में, चैनलों की सतह चैनलों या haptotaxis के अध्ययन के चिपकने वाली संपत्तियों के नियंत्रण की अनुमति, विभिन्न substrates के साथ क्रियाशील किया जा सकता है. संक्षेप में, सिस्टम घंटेवर्णित पहले स्वतंत्र प्रयोगों को सामान्य बनाने और reproducibility की सुविधा, ज्यामिति और पर्यावरण के जैव रासायनिक प्रकृति दोनों नियंत्रित कर रहे हैं, जिनमें शर्तों में बड़ी सेल नंबर के प्रवास का विश्लेषण करने का इरादा है.
Introduction
प्रवासन विकास, प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया, और ऊतक पुनर्जनन सहित बहुकोशिकीय जीवों में कई शारीरिक प्रक्रियाओं, के लिए महत्वपूर्ण है कि एक जटिल सेलुलर समारोह है. इसके अलावा, इस तरह के ट्यूमर आक्रमण और मेटास्टेसिस के रूप में कुछ रोग स्थितियों सेल गतिशीलता 1 पर भरोसा करते हैं. इन कारणों के लिए, सेल प्रवास मौलिक और translational अनुसंधान दोनों के संदर्भ में अध्ययन का एक प्रमुख क्षेत्र बन गया है. में vivo, सबसे ऊतकों एक अमीर बाह्य मैट्रिक्स और उच्च घनत्व सेल की विशेषता है. सेल प्रवास इसलिए, शारीरिक शर्तों के तहत, एक जटिल सीमित वातावरण में होता है. प्रतिष्ठित, सबसे कारण ऐतिहासिक कारणों और तकनीकी सीमाओं की संभावना, सेल प्रवास ऐसी कारावास के रूप में ऊतकों में पाया पर्यावरण गुणों के कई पुन: पेश नहीं है कि फ्लैट 2 डी सिस्टम में अध्ययन किया गया है. इसके अलावा, 2 डी में गतिशीलता के लिए आवश्यक हैं कि सेल आसंजन जैसे कारकों,, हाल ही में necessa नहीं करने के लिए दिखाया गया हैrily 2 डी में और अन्य वातावरण में सेल हरकत शासन तंत्र है कि 2 अलग कर रहे हैं, सुझाव है कि इन विवो में या जैल के अंदर प्रवास के लिए आवश्यक. कई प्रणालियों बाह्य मैट्रिक्स रचना 3 के गुण recapitulating का उद्देश्य जो ऊतकों, सबसे प्रसिद्ध जा रहा कोलेजन जैल, की जटिल गुणों की नकल करने के लिए विकसित किया गया है. यहाँ हम एक सीमित वातावरण के तहत एक आयाम में अध्ययन सेल प्रवास की अनुमति देता है कि एक साधारण पूरक विधि के रूप में microchannels प्रस्ताव.
इस प्रणाली में कोशिकाओं वे अनायास दर्ज जिसमें microchannels विस्थापित साथ. प्रवासी कोशिकाओं तो सबसे अधिक संभावना उनके polarity पुष्ट कि एक ट्यूबलर ज्यामिति को गोद लेने, चैनलों के आकार के अधिग्रहण. चैनलों में कोशिकाओं के रैखिक आंदोलन स्वत: सेल ट्रैकिंग और प्रयोगों से मात्रात्मक मापदंडों की निकासी की अनुमति देता है. देखने के तकनीकी बिंदु से, इस प्रणाली को आसान और लचीला है. coatinचैनल दीवारों के ग्राम चैनलों के आकार और आकार अनुकूलित किया जा सकता है, चालाकी से किया जा सकता है, और कोशिकाओं की एक बड़ी संख्या में एकल प्रयोगों में विश्लेषण किया जा सकता है. इस प्रणाली को भी बढ़ाया अप किया जा सकता है सेल गतिशीलता में शामिल अणुओं की मध्यम दूरी स्क्रीन विश्लेषण करने के लिए. यहाँ वर्णित प्रोटोकॉल एक सेलुलर मॉडल के रूप में वृक्ष के समान कोशिकाओं (डीसी) का उपयोग मानकीकरण किया गया है. वे 4. इन विट्रो, DCs अनायास ही सीमित वातावरण में माइग्रेट करने के लिए दिखाया गया है विशिष्ट प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया की दीक्षा और रखरखाव में भाग लेते हैं और इसलिए microchannels 5,6 में सेल गतिशीलता का अध्ययन करने के लिए एक अच्छा मॉडल के रूप में इन कोशिकाओं प्रतिरक्षा प्रणाली के लिए महत्वपूर्ण हैं . महत्वपूर्ण बात, इस प्रणाली टी lymphocytes, neutrophils, या ट्यूमर कोशिकाओं को 7-9 के रूप में किसी भी अन्य गतिशील सेल प्रकार के पलायन का विश्लेषण करने के लिए बढ़ाया जा सकता है.
Protocol
Representative Results
Discussion
यहाँ हम एक प्रयोगों में कोशिकाओं की बड़ी संख्या के प्रवासी गुणों का अध्ययन करने के लिए एक विधि के रूप में microchannels से बना एक युक्ति का वर्णन. यह प्रायोगिक प्रणाली अंतर्जात प्रवासी कोशिकाओं द्वारा ऊतकों मे…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
लेखकों बहुत Institut क्यूरी (CNRS UMR144) में PICT IBiSA मंच को स्वीकार करते हैं. इस काम से अनुदान द्वारा वित्त पोषित किया गया: AM.LD के लिए यूरोपीय अनुसंधान परिषद (Strapacemi 243103), एसोसिएशन नेशनल ला Recherche (ANR-09-piri-0027-PCVI), InnaBiosanté फाउंडेशन (Micemico) के सांसद और AM करने के लिए डालना. AM.LD. को एलडी और ईआरसी Strapacemi युवा अन्वेषक अनुदान
Materials
| PolyDimethylSiloxane (PDMS) | GE Silicones | RTV615 | Package of 90% silicone base and 10% curing agent |
| Core sample cutter | Ted Pella Int. | Harris Uni-Core | Diameter 2,5 mm |
| Glass-bottom dish | WPI | Fluorodish FD 35-100 | |
| Ultrasonic cleaner | Branson Ultrasonics | Branson 200 | |
| Plasma cleaner | Harrick Plasma | PDC 32 G | For small samples (35 dishes). A bigger version is also available |
| Fibronectin from bovine plasma | Sigma Aldrich | F0895 | |
| PolyLysine grafted PEG (Pll-g-PEG) | Susos | PLL(20)-g[3.5]-PEG(5) | |
| Hoechst 33342 | Sigma Aldrich | B2261 | |
| Y27632 | TOCRIS | 1254 |
References
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