Mesure de la cohésion globale par tensiométrie surface du tissu

Summary

Nous décrivons une méthode de mesure de l'énergie de liaison, exprimable que la tension de surface des tissus, entre les cellules dans les tissus 3D-comme agrégats. Les différences de tension de surface de tissu ont été démontrés à corréler avec envahissement des poumons, les muscles et les tumeurs du cerveau, et sont des déterminants fondamentaux de l'établissement de relations spatiales entre les différents types cellulaires.

Abstract

Mesure rigoureuse d'énergie de liaison intercellulaire ne peut être faite en utilisant des méthodes fondées sur des principes thermodynamiques dans les systèmes à l'équilibre. Nous avons développé tensiométrie surface du tissu (TST) spécifiquement pour mesurer l'énergie libre de surface d'interaction entre les cellules. Les concepts sous-jacents biophysiques TCT ont été décrits précédemment dans ^1,2 détail. La méthode est basée sur l'observation que les cellules mutuellement cohérente, si elle est maintenue en secouant la culture, sera s'assemblent spontanément en clusters. Au fil du temps, ces grappes rondes jusqu'à former des sphères. Ce comportement rafles imite le comportement caractéristique des systèmes liquide. Intercellulaire énergie de liaison est mesurée par la compression des agrégats sphériques entre les plaques parallèles dans un tensiomètre conçu sur mesure tissu de surface. La même équation mathématique utilisé pour mesurer la tension de surface d'une gouttelette liquide est utilisé pour mesurer la tension de surface de la 3D des tissus tels que des agrégats sphériques. L'équivalent cellulaire de la tension de surface liquide est l'énergie de liaison intercellulaire, ou plus généralement cohésivité tissus,. Des études antérieures de notre laboratoire ont montré que la tension de surface du tissu (1) prédit comment deux groupes de cellules embryonnaires va interagir avec un autre ^1-5, (2) peut fortement influencer la capacité des tissus à interagir avec des biomatériaux ^6, (3) peut être modifié non seulement par la manipulation directe de la ^cadhérine-7 basée cohésion intercellulaire, mais aussi par la manipulation de molécules d'ECM clés tels que FN ^8-11 et 4) est en corrélation avec le potentiel invasif du cancer du poumon ^12, fibrosarcome ^{13, 14} tumeur au cerveau et tumeur de la prostate lignées cellulaires ^15. Dans cet article nous allons décrire l'appareil, le détail les étapes nécessaires pour générer des sphéroïdes, de charger les sphéroïdes dans la chambre de tensiomètre, d'initier une compression globale, et pour analyser et valider les mesures de tension superficielle des tissus générés.

Protocol

1. La préparation globale pour la mesure de la tension de surface des tissus. Pour les cellules adhérentes, sphéroïdes peuvent être formées en utilisant soit la méthode goutte suspendue ou en générant une feuille cohérente de cellules qui peuvent ensuite être découpé en fragments 1 mm. La formation d'agrégats par la méthode de goutte pendante: Proche-confluentes cultures de cellules adhérentes doivent être cultivés à 90% de confluen…

Discussion

Mesure de la cohésion globale par TST est relativement simple. Il ya, cependant, les principales étapes qui doivent être maîtrisées afin de générer des données utilisables TST; 1) les agrégats doivent être "saine". Ceci peut être contrôlé en assurant que la formation d'agrégats commence avec les cellules qui sont à confluence optimale avant de détachement. La taille des agrégats et du temps dans la culture doit également être contrôlé pour minimiser le développement d'un noyau né…

Materials

• water bath/shaker (New Brunswick Scientific, Edison, NJ)
• 10 ml round-bottom flasks (Belco, Vineland, NJ)