एक PDMS झिल्ली पर micropatterned प्रकोष्ठों टूटती
Summary
इस पांडुलिपि यूनिडायरेक्शनल खींच उपयोग कर पक्षपाती कोशिकाओं या ऊतकों पर बल लागू होते हैं या जारी करने के लिए एक तकनीक प्रस्तुत करता है.
Abstract
यांत्रिक बलों कोशिकाओं पर लगाए और / या ऊतकों कई प्रक्रियाओं में एक प्रमुख भूमिका निभाते हैं. हम एक polydimethylsiloxane इमेजिंग के साथ संगत (PDMS) झिल्ली, पर चढ़ाया कोशिकाओं को फैलाने के लिए एक उपकरण विकसित किया है. इस तकनीक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य और बहुमुखी है. PDMS झिल्ली एक विशिष्ट ज्यामिति के लिए कोशिकाओं या ऊतकों को सीमित करने के क्रम में micropatterned किया जा सकता है. पहले कदम के लिए एक गहरी यूवी तकनीक के साथ PDMS झिल्ली पर micropatterns मुद्रित करने के लिए है. PDMS झिल्ली फिर एक यांत्रिक स्ट्रेचर पर मुहिम शुरू की है. एक कक्ष में खिंचाव के दौरान ग्लाइडिंग अनुमति देने के लिए biocompatible तेल के साथ झिल्ली के ऊपर ही है. कोशिकाओं वरीयता प्राप्त और micropatterns पर कई घंटे के लिए प्रसार करने के लिए अनुमति दी जाती है. नमूना एक micrometric पेंच के उपयोग के साथ कई बार बढ़ाया और unstretched किया जा सकता है. यह (30% के आसपास) अपनी पूरी हद तक खिंचाव लागू करने के लिए एक मिनट से भी कम समय लगता है. यहाँ प्रस्तुत तकनीक एक के लिए आवश्यक है, जो एक मोटर चालित उपकरण है, शामिल नहीं हैजल्दी और / या कंप्यूटर खींच नियंत्रित दोहराया खिंचाव चक्र pplying, लेकिन यह लागू किया जा सकता है. कोशिकाओं की टूटती या ऊतक कोशिका बलों, यांत्रिक तनाव या ऊतक morphogenesis के लिए सेल प्रतिक्रिया से संबंधित प्रश्नों के लिए ब्याज की हो सकती है. इस वीडियो प्रस्तुति प्रतीत होता है सरल प्रयोग के इस प्रकार के कर जब पैदा हो सकता है कि विशिष्ट समस्याओं से बचने के लिए कैसे दिखाई देंगे.
Introduction
उच्च जीवों में एक ऊतक रचना कोशिकाओं यांत्रिक तनाव और बाहरी वातावरण से या आसपास की कोशिकाओं 1,2 से या तो आ खींच बलों के अधीन हैं. कोशिकाओं के लिए अनुकूल है और ऊतक अखंडता को बनाए रखने के क्रम में इन ताकतों का विरोध करना चाहिए. इस तरह की ताकतों का भी विकास 3,4 दौरान ऊतकों morphogenesis के लिए महत्वपूर्ण हैं. संवर्धित कोशिकाओं पर यांत्रिक बलों लागू एक ऊतक में क्या हो सकता है की नकल के लिए एक रास्ता है, लेकिन सेल आकार और सेल विरूपण 5,6 की एक मात्रात्मक और स्वतंत्र नियंत्रण के साथ. इसके लिए कई तकनीकों का इस्तेमाल किया जा सकता है. वन (पूरे सेल या इसे का हिस्सा), उदाहरण के लिए AFM या डेरिवेटिव 7,8 या कोशिकाओं पर बढ़ रहे हैं सब्सट्रेट खिंचाव का उपयोग कोशिकाओं पर प्रेस कर सकते हैं.
इस पत्र में वर्णित विधि कोशिकाओं के साथ चढ़ाया एक विमान सब्सट्रेट फैलाने के लिए कैसे करें. इस तकनीक को मूल रूप से आकलन करने के लिए विकसित किया गया था बलों की भूमिका मीटर पर exerteditotic स्तनधारी कोशिकाओं 9. Mitotic कोशिकाओं त्याग फाइबर के माध्यम से सब्सट्रेट करने के लिए जुड़े रहने और झिल्ली खींच बदले में mitotic धुरा के रोटेशन उकसाया जो उन तंतुओं, पर बल डाला. चिपकने वाला micropatterns संयोजन और खींच के हित बलों और व्यक्ति की कोशिकाओं के आकार के स्वतंत्र नियंत्रण हासिल करने के लिए है. यह एक अक्षीय खिंचाव लागू किया जाता है, जबकि एक पूरी तरह से isotropic गोल आकार में एक अंडाकार सेल फैलाने के लिए उदाहरण के लिए संभव है. कोशिकाओं micropatterns पर platted नहीं कर रहे हैं, एक अक्षीय सबसे कोशिकाओं खिंचाव अक्ष के साथ गठबंधन एक लंबे धुरी होने के साथ, सेल बढ़ाव में परिणाम खींच. यह लंबे समय से अक्ष संरेखण और कोशिकाओं को लागू खिंचाव के प्रभाव के प्रभाव को अलग करने के लिए तो मुश्किल है.
डिवाइस लंबे समय व्यतीत फ्लोरोसेंट माइक्रोस्कोपी सहित किसी भी जीना सेल इमेजिंग, के लिए उपयुक्त है, और दवाओं के प्रयोग के दौरान जोड़ा जा सकता है. गहरे उव्स micropatterning विधि 10Azioune में विवरण में वर्णित किया गया था एट अल. PDMS पर 11 Patterning वर्णित किया गया था Azioune एट अल. 12 में प्रोटोकॉल खींच उपस्थित Carpi एट अल. 13 का एक वीडियो संस्करण है
Protocol
Representative Results
Discussion
इस तकनीक को कई बार इस्तेमाल किया गया है और अच्छी तरह से जांच कर रहा है हालांकि, एक असफल प्रयोग को जन्म दे सकता है कि कई महत्वपूर्ण कदम उठाए हैं.
PDMS के बारे में:
इस काम के लिए, GelPak, एक व्याव?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम फ्रांस Institut क्यूरी, पेरिस, द्वारा स्थापित किया गया था. यांत्रिक स्ट्रेचर डेमियन Cuvelier (Institut क्यूरी) द्वारा तैयार किया गया था और GREM द्वारा निर्मित है (MECANIQUE-grem.com). PDMS पर patterning Ammar Azioune (बोर्डो द्वितीय विश्वविद्यालय) द्वारा विकसित किया गया था.
Materials
| GelPak | GelPak | PF-60-X4 | Different thickness/stickiness are available. One alternative could be to cast your PDMS yourself. |
| Silicon grease | GE Bayer Silicones | Baysilone-Paste | This one is biocompatible |
| Stretching device | GREM mécanique | Stretcher 2011 | |
| EDC (N-(3-Dimethylaminopropyl)-N′-ethylcarbodiimide hydrochloride) | Sigma | 3450 | Stable 6 months at -20 °C |
| NHS (N-Hydroxysulfosuccinimide sodium salt) | Sigma | 56485 | Protect from humidity |
| Pll-g-peg (PLL(20)-g[3.5]-PEG(2) 20 mg) | SurfaceSolutions (Zurich) | ||
| Synthetic Quartz photomask | Toppan | Take standard binary photomask in Quartz | |
| Fibronectin from bovine plasma | Sigma | F1141 |
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