Hydrogel micropillars with integrin selective peptidomimetic functionalized nanopatterned tops: A new tool for the measurement of cell traction forces transmitted through αvβ3- or α5β1-integrins

Advanced Materials

Volumn 25, Issue 41, 2013, Pages 5869-5874

  Rahmouni, Sabri ^a,b   Lindner, Aaron ^a,b   Rechenmacher, Florian ^c   Neubauer, Stefanie ^c   Sobahi, Tariq Rashad Ali ^d   Kessler, Horst ^c,d   Cavalcanti Adam, Elisabetta Ada ^a,b   Spatz, Joachim Pius ^a,b  

^a MAX PLANCK INSTITUTE FOR INTELLIGENT SYSTEMS   (Germany)

^b UNIVERSITY OF HEIDELBERG   (Germany)

^c TECHNICAL UNIVERSITY OF MUNICH   (Germany)

^d KING ABDULAZIZ UNIVERSITY   (Saudi Arabia)

Author keywords

cell adhesion; integrin; micropillar; peptidomimetics; traction force

Indexed keywords

CELL TRACTION FORCE; FUNCTIONALIZED; INTEGRINS; MAXIMUM FORCES; MICRO PILLARS; PEPTIDOMIMETICS; SELECTIVE LIGANDS; TRACTION FORCES;

CELL ADHESION; POLYETHYLENE GLYCOLS; TOOLS; TRACTION (FRICTION);

GLYCOPROTEINS;

GOLD; INTEGRIN; MACROGOL DERIVATIVE; METAL NANOPARTICLE; PEPTIDOMIMETIC AGENT; VERY LATE ACTIVATION ANTIGEN 5; VITRONECTIN RECEPTOR;

ARTICLE; BIOMECHANICS; CELL ADHESION; CHEMISTRY; ENZYME SPECIFICITY; HYDROGEL; MECHANICS; METABOLISM; MICELLE; MICROPILLAR; MICROSCOPY; TRACTION FORCE;

CELL ADHESION; INTEGRIN; MICROPILLAR; PEPTIDOMIMETICS; TRACTION FORCE;

BIOMECHANICAL PHENOMENA; GOLD; HYDROGEL; INTEGRIN ALPHA5BETA1; INTEGRIN ALPHAVBETA3; MECHANICAL PROCESSES; METAL NANOPARTICLES; MICELLES; MICROSCOPY; PEPTIDOMIMETICS; POLYETHYLENE GLYCOLS; SUBSTRATE SPECIFICITY;

EID: 84887110448     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201301338     Document Type: Article

References (36)

1. S. Huang, D. E. Ingber, Nat. Cell Biol. 1999, 1, 131.
2. M. A. Schwartz, R. K. Assoian, J. Cell Sci. 2001, 114, 2553.
3. E. H. J. E. Danen, P. P. Sonneveld, C. C. Brakebusch, R. R. Fassler, A. A. Sonnenberg, J Cell Biol. 2002, 159, 1071.
4. B. Geiger, J. P. Spatz, A. D. Bershadsky, Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2009, 10, 21.
5. F. Li, S. D. Redick, H. P. Erickson, V. T. Moy, Biophys. J. 2003, 84, 1252.
6. M. R. Morgan, A. Byron, M. J. Humphries, M. D. Bass, IUBMB Life 2009, 61, 731.
7. C. Selhuber-Unkel, T. Erdmann, M. Lopez-García, H. Kessler, U. S. Schwarz, J. P. Spatz, Biophysical Journal 2010, 98, 543.
8. P. Roca-Cusachs, N. C. Gauthier, A. Del Rio, M. P. Sheetz, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2009, 106, 16245.
9. R. Zaidel-Bar, S. Itzkovitz, A. Ma'ayan, R. Iyengar, B. Geiger, Nat Cell Biol. 2007, 9, 858.
10. R. R. Zaidel-Bar, C. C. Ballestrem, Z. Z. Kam, B. B. Geiger, J Cell Sci 2003, 116, 4605.
11. P. J. Renfranz, M. C. Beckerle, Curr Opin. Cell Biol. 2002, 14, 88.
12. K. A. K. Beningo, Y.-L. Y. Wang, Trends Cell Biol. 2002, 12, 79.
13. J. J. Stricker, B. B. Sabass, U. S. U. Schwarz, M. L. M. Gardel, CORD Conf. Proc. 2010, 22, 194104.
14. J. L. Tan, J. Tien, D. M. Pirone, D. S. Gray, K. Bhadriraju, C. S. Chen, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2003, 100, 1484.
15. B. Li, L. Xie, Z. C. Starr, Z. Yang, J.-S. Lin, J. H.-C. Wang, Cell Motil. Cytoskeleton 2007, 64, 509.
16. S. Ghassemi, G. Meacci, S. Liu, A. A. Gondarenko, A. Mathur, P. Roca-Cusachs, M. P. Sheetz, J. Hone, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2012.
17. O. du Roure, A. Saez, A. Buguin, R. H. Austin, P. Chavrier, P. Silberzan, P. Siberzan, B. Ladoux, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2005, 102, 2390.
18. L. L. Trichet, J. J. Le Digabel, R. J. R. Hawkins, S. R. K. S. Vedula, M. M. Gupta, C. C. Ribrault, P. P. Hersen, R. R. Voituriez, B. B. Ladoux, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2012, 109, 6933.
19. U. S. U. Schwarz, N. Q. N. Balaban, D. D. Riveline, A. A. Bershadsky, B. B. Geiger, S. A. S. Safran, Biophys. J. 2002, 83, 15.
20. J. Fu, Y.-K. Wang, M. T. Yang, R. A. Desai, X. Yu, Z. Liu, C. S. Chen, Nat. Methods 2010.
21. J. Blümmel, N. Perschmann, D. Aydin, J. Drinjakovic, T. Surrey, M. Lõpez-García, H. Kessler, J. P. Spatz, Biomaterials 2007, 28, 4739.
22. A. S. Hoffman, Ann. New York Acad. Sci. 2006, 944, 62.
23. J. C. Love, D. B. Wolfe, H. O. Jacobs, G. M. Whitesides, Langmuir 2001, 17, 6005.
24. A. Revzin, R. J. Russell, V. K. Yadavalli, W.-G. Koh, C. Deister, D. D. Hile, M. B. Mellott, M. V. Pishko, Langmuir 2001, 17, 5440.
25. F. Klein, T. Striebel, J. Fischer, Z. Jiang, C. M. Franz, G. von Freymann, M. Wegener, M. Bastmeyer, Adv. Mater. 2010, 22, 868.
26. M. M. Schvartzman, S. J. S. Wind, Nano Lett. 2009, 9, 3629.
27. T. Lohmüller, D. Aydin, M. Schwieder, C. Morhard, I. Louban, C. Pacholski, J. P. Spatz, Biointerphases 2011, 6, MR1.
28. S. Gibson, R. J. Hubbold, J. Cook, T. L. J. Howard, Comput. Graphics 2003, 27, 293.
29. M. Arnold, E. A. Cavalcanti-Adam, R. Glass, J. Blümmel, W. Eck, M. Kantlehner, H. Kessler, J. P. Spatz, ChemPhysChem 2004, 5, 383.
30. E. A. Cavalcanti-Adam, T. Volberg, A. Micoulet, H. Kessler, B. Geiger, J. P. Spatz, Biophys. J. 2007, 92, 2964.
31. F. Rechenmacher, S. Neubauer, J. Polleux, C. Mas-Moruno, M. De Simone, E. A. Cavalcanti-Adam, J. P. Spatz, R. Fässler, H. Kessler, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 1572.
32. F. Rechenmacher, S. Neubauer, C. Mas-Moruno, P. M. Dorfner, J. Polleux, J. Guasch, B. Conings, H. Boyen, A. Bochen, T. R. Sobahi, R. Burgkart, J. P. Spatz, R. Fässler, H. Kessler, Chem. Eur. J. 2013 DOI: 10.1002/chem. 201301478
33. D. A. D. Nix, J. J. Fradelizi, S. S. Bockholt, B. B. Menichi, D. D. Louvard, E. E. Friederich, M. C. M. Beckerle, J. Biol. Chem. 2001, 276, 34759.
34. M. M. Yoshigi, L. M. L. Hoffman, C. C. C. Jensen, H. J. H. Yost, M. C. M. Beckerle, J. Cell Biol. 2005, 171, 209.
35. J. Schindelin, I. Arganda-Carreras, E. Frise, V. Kaynig, M. Longair, T. Pietzsch, S. Preibisch, C. Rueden, S. Saalfeld, B. Schmid, J.-Y. Tinevez, D. J. White, V. Hartenstein, K. Eliceiri, P. Tomancak, A. Cardona, Nat. Methods 2012, 9, 676.
36. I. F. Sbalzarini, P. Koumoutsakos, J. Struct. Biol. 2005, 151, 182.