قياس التماسك الحصى بواسطة Tensiometry الأنسجة السطحية
Summary
نحن تصف طريقة لقياس الطاقة الملزمة ، كما expressible التوتر السطحي الأنسجة ، وبين خلايا الأنسجة داخل المجاميع مثل 3D. وقد أظهرت الاختلافات في التوتر السطحي للربط مع أنسجة الرئة الغازية ، العضلات ، وأورام الدماغ ، والمحددات الأساسية لإقامة العلاقات المكانية بين أنواع مختلفة من الخلايا.
Abstract
لا يمكن القياس الدقيق لطاقة الربط بين الخلايا يتم باستخدام أساليب ترتكز على مبادئ الديناميكا الحرارية في النظم في التوازن. وقد طورنا tensiometry الأنسجة السطحية (TST) خصيصا لقياس الطاقة السطح خالية من التفاعل بين الخلايا. لقد كانت المفاهيم الكامنة وراء تجارة الرقيق عبر الأطلسي البيوفيزيائية الموصوفة سابقا في 1،2 التفصيل. وتستند هذه الطريقة على ملاحظة أن الخلايا متماسكة بعضها بعضا ، إذا حافظت في الهز والثقافة ، وسيكون التجمع في مجموعات تلقائيا. بمرور الوقت ، فإن هذه المجموعات الجولة تصل إلى شكل المجالات. هذا السلوك التقريب متابعة يحاكي خصائص سلوك النظم السائلة. وتقاس طاقة الربط بين الخلايا عن طريق ضغط الركام كروية بين لوحات موازية في مقياس التوتر السطحي الأنسجة السطحية مصمم خصيصا. يتم استخدام نفس المعادلة الرياضية المستخدمة لقياس التوتر السطحي لقطرة السائل لقياس التوتر السطحي للمجاميع الأنسجة مثل 3D كروية. أي ما يعادل الخلوية من التوتر السطحي السائل طاقة الربط بين الخلايا ، أو أكثر عموما cohesivity الأنسجة. وقد أظهرت دراسات سابقة من أن الأنسجة مختبرنا التوتر السطحي (1) كيف تتوقع مجموعتين من الخلايا الجنينية سوف تتفاعل مع بعضها البعض 1-5 ، (2) يمكن أن تؤثر بشدة على قدرة للتفاعل مع الأنسجة الحيوية 6 ، (3) يمكن لا يمكن تغييرها إلا من خلال التلاعب المباشر للكادهيرين المستندة إلى التماسك بين الخلايا 7 ، ولكن أيضا عن طريق التلاعب من الجزيئات ECM رئيسية مثل FN 11/08 و 4) يرتبط الغازية المحتملة لسرطان الرئة 12 ، 13 ليفية ، ورم في الدماغ وورم البروستاتا 14 خطوط الخلية 15. في هذه المقالة سوف نقوم وصف الجهاز ، بالتفصيل الخطوات المطلوبة لتوليد الأجسام الشبه الكروية ، لتحميل الأجسام الشبه الكروية في غرفة مقياس التوتر السطحي ، للشروع في الضغط الكلي ، وتحليلها والتحقق من صحة القياسات التوتر الأنسجة السطحية ولدت.
Protocol
Discussion
قياس التماسك مجموع مباراتي الذهاب وتجارة الرقيق عبر الأطلسي واضحة نسبيا. هناك ، ومع ذلك ، والخطوات الأساسية التي يجب أن يلم من أجل توليد البيانات TST صالحة للاستعمال ؛ 1) المجاميع يجب أن تكون "سليمة". يمكن التحكم بذلك عن طريق ضمان أن يبدأ تكوين خلايا الكلية التي هي ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Materials
- water bath/shaker (New Brunswick Scientific, Edison, NJ)
- 10 ml round-bottom flasks (Belco, Vineland, NJ)
References
- Foty, R. A., Forgacs, G., Pfleger, C. M., Steinberg, M. S. Liquid properties of embryonic tissues: Measurement of interfacial tensions. Phys Rev Lett. 72, 2298-2301 (1994).
- Foty, R. A., Pfleger, C. M., Forgacs, G., Steinberg, M. S. Surface tensions of embryonic tissues predict their mutual envelopment behavior. Development. 122, 1611-1620 (1996).
- Schotz, E. -. M. Quantitative differences in tissue surface tension influence zebrafish germ layer positioning. HFSP Journal. 2, 42-56 (2008).
- Jia, D., Dajusta, D., Foty, R. A. Tissue surface tensions guide in vitro self-assembly of rodent pancreatic islet cells. Dev Dyn. 236, 2039-2049 (2007).
- Schwarz, M. A., Zheng, H., Legan, S., Foty, R. A. Lung Self-Assembly is Modulated by Tissue Surface Tensions. Am J Respir Cell Mol Biol. , (2010).
- Ryan, P. L., Foty, R. A., Kohn, J., Steinberg, M. S. Tissue spreading on implantable substrates is a competitive outcome of cell-cell vs. cell-substratum adhesivity. Proc Natl Acad Sci U S A. 98, 4323-4327 (2001).
- Foty, R. A., Steinberg, M. S. The differential adhesion hypothesis: a direct evaluation. Dev Biol. 278, 255-263 (2005).
- Robinson, E. E., Foty, R. A., Corbett, S. A. Fibronectin matrix assembly regulates alpha5beta1-mediated cell cohesion. Mol Biol Cell. 15, 973-981 (2004).
- Robinson, E. E., Zazzali, K. M., Corbett, S. A., Foty, R. A. alpha5beta1 integrin mediates strong tissue cohesion. J Cell Sci. 116, 377-386 (2003).
- Winters, B. S., Raj, B. K., Robinson, E. E., Foty, R. A., Corbett, S. A. Three-dimensional culture regulates Raf-1 expression to modulate fibronectin matrix assembly. Mol Biol Cell. 17, 3386-3396 (2006).
- Caicedo-Carvajal, C. E., Shinbrot, T., Foty, R. A. Alpha5beta1 integrin-fibronectin interactions specify liquid to solid phase transition of 3D cellular aggregates. PLoS One. 5, e11830-e11830 (2010).
- Foty, R. A., Steinberg, M. S. Measurement of tumor cell cohesion and suppression of invasion by E- or P-cadherin. Cancer Res. 57, 5033-5036 (1997).
- Foty, R. A., Corbett, S. A., Schwarzbauer, J. E., Steinberg, M. S. Dexamethasone up-regulates cadherin expression and cohesion of HT-1080 human fibrosarcoma cells. Cancer Res. 58, 3586-3589 (1998).
- Winters, B. S., Shepard, S. R., Foty, R. A. Biophysical measurement of brain tumor cohesion. Int J Cancer. 114, 371-379 (2005).
- Foty, R. A., Cummings, K. B., Ward, S. Tissue surface tensiometry: a novel technique for predicting invasive potential of prostate tumors based on tumor cell aggregate cohesivity in vitro. Surgical Forum L. , 707-708 (1999).
- Folkman, J., Moscona, A. Role of cell shape in growth control. Nature. 273, 345-349 (1978).
- Foty, R. A., Forgacs, G., Pfleger, C. M., Steinberg, M. S. Liquid properties of embryonic tissues: Measurement of interfacial tensions. Physical Review Letters. 72, 2298-2301 (1994).
- Guevorkian, K., Colbert, M. J., Durth, M., Dufour, S., Brochard-Wyart, F. Aspiration of biological viscoelastic drops. Phys Rev Lett. 104, 218101-218101 (2010).
