繰返し一軸性歪みを用いた幹細胞の機械的刺激
Summary
それは広く体内に機械的な力が細胞の分化と増殖に影響を与えることができることが理解される。ここでは、柔軟なマイクロパターン基板上に培養した細胞を食い止めるために一軸周期引っ張り歪みを配信するための特注のバイオリアクターの使用方法を示すビデオプロトコルを提示する。
Abstract
生体組織の開発と保守における機械的な力の役割は、骨リモデリング、筋肥大、および平滑筋細胞の可塑性など、いくつかの機械的に安定化の現象を含め、文書化されています。しかし、関与する力がしばしば監視し、生体内で制御することが非常に複雑で困難です。より良い細胞に対する機械的な力の影響を調べるために、私たちは弾性膜上で培養した接着細胞に一軸周期引っ張り歪みを印加するためのin vitro法で開発している。このメソッドは、所望の力を適用するには電動カムローターシステムによるカスタム設計のバイオリアクターを利用しています。ここでは、歪みの方向に向い細胞へのマイクロパターン形状を持つシリコン膜を、この場合は、を含む、各"ストレッチチャンバー"のさまざまなコンポーネントを、組み立てる方法を示すステップバイステップのビデオのプロトコルを提示する。我々はまた、チャンバを滅菌メンブレン上に細胞を播種、バイオリアクターにチャンバーをラッチし、機械的なパラメータ（つまり、大きさとひずみの速度）を調整するための手順について説明します。この特定のプロトコルで説明した手順は、歪みの方向に対して平行に配向さ10μm幅のチャネルをシリコン膜上にヒト間葉系幹細胞を播種するための固有のものです。しかし、このシステムで提示方法および材料は、このテーマのバリエーションの数を収容するのに十分な柔軟性があります：ひずみ速度、大きさ、持続時間、細胞の種類、膜の地形、膜のコーティングなどはすべて、目的のアプリケーションに合わせることができますか成果。これは、in vitroで細胞に適用される一軸引張ひずみの影響を調査するための堅牢な方法です。
Protocol
Discussion
ベインズら。最初はセル1に機械的な力を提供する柔軟なエラストマー材を使用してin vitroでの細胞の機械的な刺激のためのシステムを使用することを報告した。この時以来、この設計上の多くのバリエーションが考案され、利用されています。いくつかのラボは、特注の装置を使用しながら、いくつかのメカニカルストレッチシステムでは、名前"Flexercell"（Flexcellインターナショナル株式会?…
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Fungizone | Reagent | Lonza | 17-836R | aliquot is 250 ug/mL, 100x, stored in -20C. |
| Kanamycin | Reagent | Gibco | 15160-054 | 50 ug/mL final concentration. Store stock solution at 10 mg/ml in -20C. |
| Gentamicin | Reagent | Lonza | 17-518Z | 50 ug/mL final concentration. Store 1000x stocks at 50 mg/mL in -20C. |
| Pen/Strep | Reagent | Gibco | 15140-122 | 1% final. (Also available from other companies) |
| Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium | Reagent | Gibco | 11966-025 |
References
- Banes, A. J., Gilbert, J., Taylor, D., Monbureau, O. A new vacuum-operated stress-providing instrument that applies static or variable duration cyclic tension or compression to cells in vitro. J Cell Sci. 75, 35-42 (1985).
- Park, J. S., Chu, J. S., Cheng, C., Chen, F., Chen, D., Li, S. Differential effects of equiaxial and uniaxial strain on mesenchymal stem cells. Biotechnol. Bioeng. 88, 359-368 (2004).
- Kurpinski, K., Chu, J., Hashi, C., Li, S. Anisotropic mechanosensing by mesenchymal stem cells. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 103, 16095-16100 (2006).
