PDMS膜上のマイクロパターン細胞を伸ばす
Summary
この原稿は、単方向ストレッチを使用して接着細胞または組織に力を適用したり、解放する手法を提示します。
Abstract
機械的力は、細胞に作用するおよび/または組織は、多くのプロセスにおいて重要な役割を果たしている。私たちは、イメージングと互換性ポリジメチルシロキサン（PDMS）膜上で平板培養した細胞を伸ばすためのデバイスを開発した。この手法は、再現性があり、汎用性があります。 PDMS膜は、特定の形状に細胞または組織を閉じ込めるために微細化することができる。最初のステップは、ディープUV技術とPDMS膜上に微細パターンを印刷することである。 PDMS膜は、次いで、機械的なストレッチャーに取り付けられている。室は、ストレッチの際に滑走できるように生体適合性グリース膜の上にバインドされています。細胞は播種し、微細パターン上の数時間広めるために許可されています。サンプルは、マイクロメータねじを用いて複数回延伸·未延伸することができる。それは、その全容（約30％）にストレッチを適用する分もかかります。ここで紹介するテクニックはために必要な電動式の装置が含まれていません迅速および/またはコンピュータ制御された延伸繰り返し延伸サイクルをpplyingが、これは実現することができる。細胞または組織の延伸は、細胞力、機械的なストレスや組織形態形成に対する細胞応答に関連した質問の対象となることができます。このビデオプレゼンテーションでは、一見シンプルなこのタイプの実験を行うときに発生する可能性のある一般的な問題を回避する方法を紹介します。
Introduction
高等生物の組織を構成する細胞は、機械的緊張にさらされ、外部環境からか、周囲の細胞の1,2のいずれかから来る力を伸ばす。細胞は、に適応し、組織の完全性を維持するためにこれらの力に耐えなければならない。そのような力は、開発中に3,4の組織形態形成のためにも重要である。培養細胞に対する機械的な力を適用すると、組織内で何が起こるか模倣する方法ですが、細胞形状および細胞変形5,6の定量的かつ独立したコントロール機能を備えています。このために、いくつかの技術が使用されてもよい。一つは、AFMまたはその誘導体7,8を使用して、たとえば、細胞（全細胞またはその一部）に押したり、細胞が上に成長している基板を伸ばすことができます。
このホワイトペーパーで説明する方法は、細胞でメッキ面基板をストレッチする方法を示しています。この技術は、元々m個に作用する力の役割を評価するために開発されたitotic、哺乳動物細胞9。有糸分裂細胞は、引込みファイバを介して基板への接続を維持し、膜を延伸は今度は紡錘体の回転を引き起こし、これらの繊維に力を発揮した。接着マイクロパターンを組み合わせて、延伸の関心が力と個々の細胞の形状の独立した制御を達成することである。一軸延伸が適用されている間、それは、完全に等方性の丸い形状に卵形細胞を伸ばすために、例えば、可能である。細胞が微細にplattedされていない場合、ほとんどの細胞は一軸延伸軸と一致長軸を有する、細胞伸長における結果を延伸する。それは長い軸調整や細胞に適用し、ストレッチの効果の影響を分離することが、その後は難しい。
デバイスは、長い時間経過蛍光顕微鏡法を含む任意の生細胞イメージングのために適しており、薬物は、実験中に添加することができる。深いUVの用微細法10ら Aziouneに詳細に記載した。PDMS上11パターニングがAzioune らに記載された。12プロトコルを伸ばし存在カルピらのビデオ版です。13
Protocol
Representative Results
Discussion
この技術は、多数回使用されていますし、徹底的にテストされていますが、失敗した実験につながることができ、いくつかの重要なステップがあります。
PDMSについて：
この作業では、GelPak、市販の薄いPDMSシートを用いた。別の方法として、PDMSシートは、PDMSミックスから直接鋳造することができる。それは、より再現性があり、カスタムメイドのPDMS…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この作品は、キュリー研究所、パリ、フランスで設立されました。機械式ストレッチャはダミアンCuvelier（キュリー研究所）によって設計され、GREM（メカニック-grem.com）によって製造されている。 PDMS上のパターニングはアマルAzioune（ボルドーII大学）によって開発されました。
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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