PDMS 막에 마이크로 패턴 세포를 스트레칭
Summary
이 원고는 단방향 스트레칭을 사용하여 부착 세포 나 조직에 힘을 적용하거나 해제하는 방법을 제시한다.
Abstract
기계의 힘은 세포에 작용 및 / 또는 조직은 다수의 프로세스에 중요한 역할을한다. 우리는 폴리 디메틸 실록산 영상과 호환 (PDMS) 막에 도금 세포 스트레칭 장치를 개발했습니다. 이 기술은 재현하고 다양한입니다. PDMS 막을 구체적인 형상으로 세포 또는 조직을 한정하기 위해 마이크로 패턴 될 수있다. 첫 번째 단계는 딥 UV 기술로 PDMS 막 상에 미세 패턴을 인쇄하는 것이다. PDMS 막이어서 기계적 들것에 장착된다. 챔버는 스트레치 동안 활공 수 있도록 생체 적합성 그리스와 멤브레인의 상단에 바인딩됩니다. 세포를 시딩하고 미세 패턴에 몇 시간 동안 확산 할 수있다. 샘플은 마이크로 미터 나사를 이용하여 여러 번 연신 및 연신 될 수있다. 그것은 (30 % 정도)의 전체 범위에 스트레치를 적용하는 분 미만 소요됩니다. 여기에 제시된 기술에 필요한 동력 장치를 포함하지 않습니다신속 및 / 또는 컴퓨터 제어 연신 반복 스트레치 사이클 pplying 있지만이 구현 될 수있다. 세포 스트레칭이나 조직 세포의 힘, 기계적인 스트레스 나 조직의 형태 형성에 대한 세포 반응에 관련된 질문에 관심이있을 수 있습니다. 이 비디오 프리젠 테이션은 단순 해 보이는 이런 유형의 실험을 수행 할 때 발생할 수있는 일반적인 문제를 방지하는 방법을 보여줍니다.
Introduction
고등 생물의 조직을 구성하는 세포는 기계적인 긴장과 외부 환경이나 주변의 세포 1, 2에서 하나 오는 스트레칭 힘이 적용됩니다. 세포에 적응하고 조직의 무결성을 유지하기 위해 이들의 힘에 저항한다. 이러한 힘은 개발 3,4 동안 조직의 형태 형성에 중요하다. 배양 된 세포에 기계적인 힘을 적용하는 것은 조직에 일어날 일에 모방 할 수있는 방법이지만, 세포의 모양과 세포의 변형 5,6의 양적 및 독립 제어와. 이를 위해 여러 가지 기술들이 사용될 수있다. 하나는 (전체 세포 또는 그 일부)를, 예를 들어 AFM 또는 파생 7,8 또는 세포가 성장 기판을 스트레칭을 사용하여 셀을 누를 수 있습니다.
이 문서에서 설명하는 방법은 세포로 도금 평면 기판을 스트레칭하는 방법을 보여줍니다. 이 기술은 원래 평가하기 위해 개발 된 힘의 역할은 m에 작용itotic 포유 동물 세포 9. 유사 분열 세포가 수축 섬유를 통해 기판에 연결 상태를 유지하고 막을 스트레칭 차례로 분열 스핀들의 회전을 유발하는 섬유에 힘을 발휘. 접착제 미세 패턴을 결합하고 스트레칭의 관심은 힘과 개별 셀의 모양을 독립적으로 제어를 달성하는 것입니다. 그것은 축 스트레칭이인가 된 상태에서, 완벽하게 등방성 둥근 모양으로 난형 세포를 스트레칭 예를 들어 수 있습니다. 세포는 미세 패턴에 엮어되지 않으면 축성 대부분의 세포는 스트레치 축과 정렬 된 장축을 갖는 세포 연신율 결과 스트레칭. 이것은 장축 정렬과 셀에 적용된 스트레칭 효과의 영향을 분리하기 위하여 다음 어렵다.
이 디바이스는 시간이 오래 경과 형광 현미경을 포함한 모든 살아있는 세포 이미징에 적합하고, 약은 실험 기간 동안 추가 할 수 있습니다. 깊은 UV를의 미세 방법 10Azioune에 상세하게 설명했다 등. PDMS 11 패터닝는 설명했다 Azioune 등. 12 프로토콜을 스트레칭 선물 카르 피 등. (13)의 비디오 버전입니다
Protocol
Representative Results
Discussion
이 기술은 여러 번 사용하고 철저하게 테스트되어 있지만, 실패한 실험으로 이어질 수있는 몇 가지 중요한 단계가 있습니다.
PDMS 소개 :
이 작품의 경우, GelPak, 시판 얇은 PDMS 시트를 사용 하였다. 또는 PDMS 시트는 PDMS 믹스에서 직접 캐스팅 할 수 있습니다. 더 재현하고, 사용자 정의 만든 PDMS에 비해 휴식 덜하기 때문에 우리는 GelPak를 사용하는 것이 좋습니?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품은 프랑스 문화원 퀴리, 파리,에 의해 설립되었다. 기계 들것 데미안 CUVELIER (문화원 퀴리)에 의해 디자인되고 GREM에서 제조 된 (MECANIQUE-grem.com). PDMS의 패터닝 아마르 Azioune (보르도 II 대학)에 의해 개발되었다.
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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