Tümleşik Optik ve Atomik Kuvvet Mikroskobu eğitimi Mekanik Uyarım Canlı Hücre Tepki
Summary
Bu kağıt kültürü canlı hücreleri mekanik uyarılması için entegre bir atom operasyon okuyucu kuvvet optik görüntüleme mikroskop öğretmeyi hedefliyor. Bir adım-adım protokol sunulmuştur. Mekanik stimülasyonu canlı hücre yanıtı gösteren bir temsilci veri seti sunulmaktadır.
Abstract
Canlı hücreler mekanik kuvvetlerin anlamda mekanizmasını anlamak ve alt hücresel düzeyde yüksek mekansal ve zamansal çözünürlüğe sahip hücrelerin davranışını araştırmak için tepki ve çevreleriyle uyum nasıl yeni bir teknoloji geliştirildi. Böylece, bir atomik kuvvet mikroskobu (AFM), toplam iç yansıma floresan (TIRF) mikroskopi ve hızlı dönen disk (FSD) konfokal mikroskobu ile entegre edildi. Entegre bir sistem, gerçek zamanlı mekanik uyarılması hücre yanıtları doğrudan optik görüntüleme sağlayan geniş yapışık herhangi bir canlı hücreler moleküler dinamik çalışmaların geniş bir aralığında uygulanabilir. Aktin filamentler ve odak yapışıklıklar önemli düzenlenmesi nedeniyle apikal hücre yüzeyinde hücre gövdesi boyunca hücresel yapıya değişikliklerin neden olduğu yerel mekanik stimülasyonu gösterildi. Bu yenilikçi teknikler, mekanik güç, cevap canlı hücre yeniden yapılanma ve dinamikleri anlamak için yeni bilgiler sağlayacaktır. Ayrıntılı bir protokol ve temsil eden bir veri mekanik stimülasyonu göstermek için canlı hücre yanıtı verildikleri ayarlayın.
Protocol
Discussion
Sitoiskelet 7-10 ve odak yapışıklıklar 11-16, montajı, dağıtmak ve hücreleri göç veya mekanik güç, 17 cevap olarak teslim dinamik yapılardır . Hücre büyümesi, hayatta kalma ve gen ekspresyonu düzenlenmesinde önemli işlevleri var. Kendi özel dağıtım ve dinamikleri bilmek hücreleri matrisi ve kendi aralarında nasıl iletişim daha iyi anlaşılmasını sağlar.
Bu yeni mikroskop sistemi yapışık herhangi bir canlı hücreler molekül…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Plazmid Vinculin-GFP Michael Davidson, Florida Eyalet Üniversitesi, Tallahassee, Florida'daki bir hediye plazmid Ulusal Sağlık Enstitüleri, Ulusal Diş ve Kraniofasial Araştırma Enstitüsü, Bethesda, Maryland ve aktin-MRFP Kenneth Yamada bir hediye oldu.
Bu çalışma, NSF Kariyer Ödülü # 0747334 ve AHA-Milli SDG # 0835205N Andreea Trache tarafından desteklenen oldu.
Materials
| Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| AFM tip | Novascan Technologies | 2 micron Borosilicate bead, 0.01N/m, Biotin Surface | ||
| avidin | Sigma Aldrich | A9275 | 1mg/mL in DPBS | |
| Fibronectin | Sigma Aldrich | F4759 | 1 mg/mL | |
| DPBS | Invitrogen | 21600-051 | ||
| Amaxa transfection kit for Smooth Muscle Cells | Lonza | VPI-1004 | ||
| Mattek glass bottom dishes | MatTek Corporation | P60G-1.5-30-F | Sterile 60mm Falcon dishes with glass bottom coverslip no. 1.5 |
Riferimenti
- Trache, A., Lim, S. M. Integrated microscopy for real-time imaging of mechanotransduction studies in live cells. J Biomed Opt. 14, 034024-03 (2009).
- Trache, A., Meininger, G. A., Coico, R., Kowalik, T., Quarles, J. M., Stevenson, B., Taylor, R. K. Atomic Force Microscopy. Current Protocols in Microbiology. , 2.1-2.17 (2008).
- Axelrod, D. Selective imaging of surface fluorescence with very high aperture microscope objectives. J Biomed Opt. 6, 6-13 (2001).
- Trache, A., Meininger, G. A., Coico, R., Kowalik, T., Quarles, J. M., Stevenson, B., Taylor, R. K. Total Internal Reflection Fluorescence Microscopy. Current Protocols in Microbiology. , 2.1-2.22 (2008).
- Inoue, S., Inoue, T. Direct-view high-speed confocal scanner: the CSU-10. Methods Cell Biol. 70, 87-127 (2002).
- Binnig, G., Quate, C. F., Gerber, C. H. Atomic force microscope. Phys Rev Lett. 56, 930-933 (1986).
- Stamenović, D. Cytoskeletal mechanics in airway smooth muscle cells. Respir Physiol Neurobiol. 163, 25-32 (2008).
- Gunst, S. J., Tang, D. D., Opazo Saez, A. Cytoskeletal remodeling of the airway smooth muscle cell: a mechanism for adaptation to mechanical forces in the lung. Respir Physiol Neurobiol. 137, 151-168 (2003).
- Worth, N. F., Rolfe, B. E., Song, J., Campbell, G. R. Vascular smooth muscle cell phenotypic modulation in culture is associated with reorganization of contractile and cytoskeletal proteins. Cell Motility and the Cytoskeleton. 49, 130-145 (2001).
- Romer, H. R., Birukov, K. G., Garcia, J. G. N. Focal Adhesions: paradigm for a signaling nexus. Circulation Research. 98, 606-616 (2006).
- Opazo Saez, A., Zhang, W., Wu, Y., Turner, C. E., Tang, D. D., Gunst, S. J. Tension development during contractile stimulation of smooth muscle requires recruitment of paxillin and vinculin to the membrane. Am J Physiol Cell Physiol. 286, C433-C447 (2004).
- Alenghat, F. J., Ingber, D. E. Mechanotransduction: all signals point to cytoskeleton, matrix and integrins. Sciences STKE. 119, pe6-pe6 (2002).
- Zamir, E., Geiger, B. Molecular complexity and dynamics of cell-matrix adhesions. J Cell Sci. 114, 3583-3590 (2001).
- Geiger, B., Bershdsky, A. Assembly and mechanosensory function of focal contacts. Curr Opin Cell Biol. 13, 584-592 (2001).
- Sastry, S. K., Burridge, K. Focal Adhesions: a nexus for intracellular signaling and cytoskeletal dynamics. Exp Cell Res. 261, 25-36 (2000).
- Orr, A. W., Helmke, B. P., Blackman, B. R., Schwartz, M. A. Mechanisms of mechanotransduction. Dev Cell. 10, 11-20 (2006).
