الإنتاج والفحص المجهري للتصوير مدى الحياة للخلايا الحية متعدد المعلمات (FLIM) للكرويات متعددة الخلايا
August 9th, 2024
هنا ، نصف طرق تكوين كروية متعددة الخلايا مختلفة لإجراء الفحص المجهري للخلايا الحية متعدد المعلمات للمتابعة. باستخدام المجهر التصويري مدى الحياة الفلوري (FLIM) ، والتألق الذاتي الخلوي ، والأصباغ الملطخة ، والجسيمات النانوية ، يتم إثبات نهج تحليل استقلاب الخلايا ، ونقص الأكسجة ، وموت الخلايا في السرطان الحي ثلاثي الأبعاد (3D) والأجسام الكروية المشتقة من الخلايا الجذعية.
في هذا العمل ، نقدم ونقارن طرق تكوين كروية يمكن استخدامها لتحليل استقلاب الخلية وتوزيع الأكسجين باستخدام المجهر الخلوي الحي. في السنوات الأخيرة ، تم استخدام الفحص المجهري للتصوير مدى الحياة على نطاق واسع للتحقيق في المؤشرات الحيوية الأيضية مثل NADPH و FAD في الخلايا الحية ، وتم تطوير العديد من الجسيمات النانوية الفلورية لتعدد هذه القياسات مع تصوير أكسجة الخلايا والأنسجة. يمكن للكرويات متعددة الخلايا ، والمواد العضوية ، والأعضاء على رقاقة تكرار بيئة دقيقة معقدة تشبه الجسم الحي ، مما يقلل من الحاجة إلى الأبحاث الحيوانية.
بالنسبة لإنتاج الكرة الأرضية ، نعرض طرق تشكيل مختلفة ، يمكن أن تمتد من إنتاجية منخفضة إلى عالية. كما أنها تسلط الضوء على إمكانية الوصول البصري ، والتوافق مع مجهر التصوير مدى الحياة الفلوري ، وإمكانية تضمين مكونات مصفوفة خارج الخلية. لذلك ، على الرغم من أن نماذج 3D في المختبر توفر سياقا أفضل مقارنة بثقافات 2D ، إلا أن تقلبها العالي ، وقابلية التكاثر المنخفضة ، والتقارير التجريبية غير المكتملة لا تزال تمثل مشكلة.
يمكن أن تؤدي معلمات مثل حجم الكرة ، وتكوين المغذيات ، واللزوجة خارج الخلية ، وحتى طرق تكوين الكرة إلى زيادة عدم التجانس الخلوي. من خلال هذا البروتوكول ، نهدف إلى تنسيق وتوحيد طرق إنتاج الكرة ، وتسليط الضوء على الجوانب الرئيسية المهمة للتحليل المستمر للحياة ومتعدد المعلمات للكرويات باستخدام مجهر FLIM.
نظرة عامة
تقدم هذه المقالة طرقًا مختلفة لتشكيل الكريات متعددة الخلايا لتحليل استقلاب الخلايا وتوزيع الأكسجين باستخدام التصوير المجهري للخلايا الحية. يسلط الدراسة الضوء على استخدام التصوير المجهري لعمر الفلورة لدراسة المؤشرات الحيوية الأيضية في الخلايا الحية.
مكونات الدراسة الرئيسية
مجال العلم
- علم الأعصاب
- بيولوجيا الخلية
- تصوير الخلايا الحية
الخلفية
- تكرر الكريات متعددة الخلايا والأنسجة الكروية البيئات المصغرة المشابهة للبيئة داخل الجسم.
- يتم استخدام التصوير المجهري لعمر الفلورة لدراسة المؤشرات الحيوية الأيضية.
- تعد التباين العالي وعدم قابلية النتائج للتكرار من التحديات في النماذج الثلاثية الأبعاد في المختبر.
- يمكن استخدام طرق مختلفة لتشكيل الكريات لتطبيقات مختلفة.
هدف الدراسة
- لمقارنة طرق تشكيل الكريات لتصوير الخلايا الحية.
- لتحليل استقلاب الخلايا، نقص الأكسجة، وموت الخلايا في النماذج الثلاثية الأبعاد.
- لتحسين فهم توزيع الأكسجين في الأنظمة متعددة الخلايا.
الطرق المستخدمة
- التصوير المجهري لعمر الفلورة (FLIM)
- تحليل التألق الذاتي للخلايا
- استخدام الأصباغ الصباغية والجسيمات الفلورية النانوية
- تقنيات مختلفة لتشكيل الكريات
النتائج الرئيسية
- أظهرت طرقًا لتحليل استقلاب الخلايا في الكريات الثلاثية الأبعاد.
- أظهرت توافق الكريات مع FLIM للدراسات الأيضية.
- أبرزت أهمية مكونات المصفوفة خارج الخلوية في تشكيل الكريات.
- عالجت التحديات في قابلية النتائج للتكرار وتباين الثقافات الثلاثية الأبعاد.
الاستنتاجات
- يمكن لطرق تشكيل الكريات المختلفة تعزيز تحليل الخلايا الحية.
- يوفر FLIM رؤى قيّمة حول العمليات الأيضية في النماذج الثلاثية الأبعاد.
- يمكن أن يؤدي التطوير المستمر لهذه الطرق إلى تقليل الاعتماد على نماذج الحيوان.
الأسئلة المتداولة
Chapters in this video
0:00
Introduction
1:51
High‐Throughput Generation of Multicellular Spheroids from Human Cancer Cell Line for Live 3D Imaging
4:15
Assessing the Impact of Spheroid Formation Methods in 3D Cell Culture Systems Using Live Cell Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy (FLIM)
