توليد الفيريات / العضيات ثلاثية الأبعاد من مزارع الخلايا ثنائية الأبعاد باستخدام جهاز ختم جديد

يتمثل نطاق بحثنا في إنشاء بروتوكول فعال وقابل للتكرار لتوليد مزارع الخلايا ثلاثية الأبعاد باستخدام نظام ميكروويل مبتكر قائم على الخطوة في قوالب الاغاروز. نهدف إلى الإجابة على كيفية إنشاء بيئة مبسطة وخاضعة للرقابة تعزز ثقافات ثلاثية الأبعاد موحدة وعالية الجودة لاختبار المخدرات وهندسة الجينات والتطبيقات ذات الصلة. تعمل التطورات الحديثة في أنظمة زراعة الخلايا ثلاثية الأبعاد على تحسين تفاعلات الخلايا وخلق المزيد في بيئات شبيهة بالجسم الحي.

يعزز هذا النهج تكوين العضوية الكروية ، مما يجعلها أداة واعدة للأبحاث الطبية الحيوية. تشمل التقنيات الحالية لزراعة الخلايا ثلاثية الأبعاد قطرات معلقة ، وزراعة الخلايا الدوارة ، والبلاستيك منخفض التعلق ، والألواح ذات الآبار المخروطية ، والسقالات الصغيرة التي يسهل اختراقها ، والخرز المغناطيسي ، والهلاميات المائية الخالية من السقالات. تتيح هذه الطرق تكوين هياكل خلايا ثلاثية الأبعاد ، ولكل منها مزاياها وقيودها.

يعالج بروتوكولنا التحدي المتمثل في توليد كرويات وعضويات ثلاثية الأبعاد موحدة بحجم وجودة ثابتين على نطاق واسع. إنه يحل قضايا الجدوى وكثافة الخلايا ، وصعوبات التعامل وعدم الاستقرار أثناء العملية ، مما يثبت حلا فعالا من حيث التكلفة وقابلا للتكرار لأبحاث ثقافات الخلايا ثلاثية الأبعاد الموثوقة. نحن ملتزمون بالسعي إلى التحسين في أدوات البحث ، وتوليد عضيات كروية لخلايا بيتا المنتجة للأنسولين لتحليلها في المختبر والتغليف في البوليمرات الحيوية ، بهدف عكس مرض السكري من النوع الأول وتوليد العضيات الكروية من خلايا سرطان الثدي البشرية الثلاثية السلبية كمنصة لفحص الأدوية قبل علاج المريض.

تصميم جهاز الختم باستخدام البرنامج المحدد. اغسل الختم المصنوع حسب الطلب بإسفنجة ذات شعيرات ناعمة وماء مقطر لإزالة أي بقايا. قم بتعريض الختم النظيف للأشعة فوق البنفسجية لمدة خمس إلى 10 دقائق لضمان العقم.

لتحضير محلول الاغاروز من 1 إلى 2٪ ، قم بوزن الكمية المطلوبة من مسحوق الاغاروز النقي وقم بإذابته في PBS. سخني المحلول في الميكروويف حتى يذوب الاغاروز تماما. بعد ذلك ، قم بإدخال الماصة حوالي ثلاثة ملليلتر من محلول الاغاروز 40 درجة مئوية في كل بئر من صفيحة مكونة من ستة آبار.

ضع الختم في وسط البئر واترك الاغاروز يتماسك لمدة 5 إلى 10 دقائق. بعد التصلب ، قم بإزالة الختم بحركات لطيفة ذهابا وإيابا لتحرير الفراغ دون الإضرار بالآبار الصغيرة. اغسل الآبار الصغيرة ثلاث مرات باستخدام PBS لإزالة البقايا.

قم بتعريض اللوحة للأشعة فوق البنفسجية لمدة 10 دقائق للقضاء على التلوث الميكروبي. أضف ثلاثة ملليلتر من وسط الاستزراع إلى كل بئر من صفيحة الآبار الستة واحتضان اللوحة طوال الليل عند 37 درجة مئوية في حاضنة ثاني أكسيد الكربون. للحصول على تعليق متجانس لجزر البنكرياس الخنازير ، أضف التربسين إلى ثقافة الخلايا ثنائية الأبعاد لفصل الخلايا.

بعد ذلك ، قم بحساب الخلايا واضبط التركيز لتحقيق العدد المطلوب من الخلايا لكل ميكروبئر من صفيحة مكونة من ستة آبار. ماصة ثلاثة ملليلتر من تعليق الخلية فوق آبار الاغاروز الصغيرة وقم بتدوير اللوحة لضمان التوزيع المتساوي. اسمح للخلايا بالاستقرار بالجاذبية لمدة 10 إلى 15 دقيقة.

ثم راقب الخلايا المستقرة تحت المجهر. احتضان اللوحة عند 37 درجة مئوية في حاضنة ثاني أكسيد الكربون بنسبة 5٪. كل يومين إلى ثلاثة أيام ، استبدل 50٪ من الوسط القديم أو المستهلك بوسط جديد.

استمر في الزراعة حتى يتم تشكيل هياكل مدمجة ثلاثية الأبعاد بالكامل. لجمع الكرات الكروية أو العضيات ، قم بإزالة وسط الاستزراع وباستخدام طرف ماصة مقطوع ، اجمع الهياكل ثلاثية الأبعاد عن طريق سحب العينات القوية. تم تشكيل الهياكل ثلاثية الأبعاد المدمجة بنجاح من خلال 48 ساعة من الاستزراع في آبار الاغاروز الصغيرة كما لوحظ من خلال تجميع الخلايا المعتمد على الوقت.

تم الاحتفاظ بهياكل ثلاثية الأبعاد قابلة للحياة عند إزالتها من آبار الاغاروز الصغيرة مع تلطيخ أخضر يشير إلى الخلايا الحية داخل الهياكل ، مما يؤكد صلاحية الخلية واستقرارها.