Warum ist die Magnetisierung von Nanopartikeln für die Zielvalidierung wichtig?

Die Magnetisierung von Nanopartikeln ermöglicht eine präzise räumliche Steuerung von Krebszellen und Fibroblasten unter magnetischen Feldern, wodurch eine reproduzierbare Bildung von 3D-Sphäroiden gewährleistet ist. Diese Konsistenz unterstützt eine zuverlässige Beurteilung der Targetbindung in Co-Kulturmodellen. Sie verringert die Variabilität stromaler Interaktionen und erhöht somit die Zuverlässigkeit der Target-Validierungsergebnisse.

Wie unterstützt die Isolierung von Variablen wie dem Zellverhältnis die Entdeckungspipeline?

Die Kontrolle des Verhältnisses von Fibroblasten zu Krebszellen ermöglicht es Forschern, den Einfluss der stromalen Zusammensetzung auf das Tumoverhalten zu isolieren. Diese variable Kontrolle erlaubt eine mechanistische Ent风险bewertung, indem getestet wird, wie die stromale Dichte die Arzneimittelwirkung beeinflusst. Sie unterstützt eine hypothesengetriebene Bildschirmuntersuchung in der frühen Entdeckungsphase, indem sie reproduzierbare Kokulturbedingungen definiert.

Was ermöglichen quantitative Stoffwechselmessungen in diesem Co-Kultursystem?

Quantitative Stoffwechseltests liefern messbare Ergebnisse zur Zellviabilität und -aktivität in 3D-Sphäroiden. Diese Messungen ermöglichen den Vergleich von Behandlungseffekten unter verschiedenen Bedingungen in einem physiologisch relevanten Format. Sie unterstützen datengestützte Entscheidungen bei der Lead-Identifizierung, indem sie die Verbindung zwischen Substanzexposition und funktionellen Ergebnissen herstellen.

Warum sind Anforderungen an die Replikation für die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Fachbereichen wichtig?

Replikationsanforderungen gewährleisten, dass die Sphäroidbildung und die Assayergebnisse zwischen verschiedenen Anwendern, Laboren und Experimenten konsistent sind. Diese Reproduzierbarkeit ermöglicht einen zuverlässigen Datenaustausch zwischen Entdeckungs-, Screening- und präklinischen Teams. Sie unterstützt einen verlässlichen Technologietransfer und eine skalierbare Implementierung in industriellen F&E-Umgebungen.

Welche statistischen Analysefähigkeiten sind erforderlich, bevor diese Methode angewendet wird?

Zur Beurteilung von Unterschieden in der Größe, Vitalität oder dem metabolischen Output von Sphäroiden zwischen Kontroll- und Behandlungsgruppen ist eine grundlegende statistische Analyse erforderlich. Diese Methoden helfen dabei festzustellen, ob beobachtete Unterschiede biologisch signifikant sind. Die Anwendung von t-Tests oder der Varianzanalyse (ANOVA) ermöglicht eine objektive Bewertung der Wirkung von Substanzen in einem Kokultursystem.

Magnetisch biogedruckte 3D-Sphäroid-Co-Kulturen: Eine Methode zur Co-Kultivierung von Krebszellen und Fibroblasten

JoVE Encyclopedia of Experiments

Krebsforschung

0 Ansichten • 4:41 Min. • April 30th, 2023

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- In magnetischen biogedruckten 3D-Co-Kulturen bilden mehrere Zelltypen unter dem Einfluss von Magnetfeldern 3D-Strukturen oder Sphäroide. Um die Kultur einzurichten, bereiten Sie zunächst Einzelzellsuspensionen von Krebszellen und Fibroblasten in ihrem geeigneten Medium vor. Fügen Sie als Nächstes biokompatible magnetische Nanopartikel zu beiden Suspensionen hinzu. Diese Nanomaterialien enthalten positiv geladene Poly-L-Lysin-Reste, die die unspezifische Bindung magnetischer Partikel an die Zellmembran über elektrostatische Wechselwirkungen erleichtern.

Inkubieren, um eine maximale Magnetisierung von Krebszellen und Fibroblasten zu erreichen. Mischen Sie anschließend beide Zellsuspensionen im gewünschten Verhältnis. Übertragen Sie diese Zell-Nanopartikel-Suspension auf eine zellabweisende Kulturplatte, die speziell optimiert ist, um eine Zellanhaftung zu verhindern. Montieren Sie dieses Setup auf einem Magnetlaufwerk und inkubieren Sie. Magnetische Kräfte leiten die Aggregation oder das Bioprinting von magnetisierten Krebszellen und Fibroblasten zu 3D-Sphäroidstrukturen am Boden der Vertiefung.

Sobald sich Sphäroide gebildet haben, entfernen Sie den Magneten und lassen Sie die 3D-Co-Kulturen auf das gewünschte Volumen wachsen. In diesem Protokoll werden wir die Erzeugung von dreidimensionalen Co-Kultur-Sphäroiden aus Bauchspeicheldrüsenkrebszellen und PS1-aktivierten Pankreasfibroblastenzellen mittels magnetischer Bioprinting-Technik demonstrieren.

Unter Verwendung der standardmäßigen aseptischen Gewebekulturtechnik werden die Krebszellen und Fibroblasten von Interesse in T75-Kolben in dem geeigneten Wachstumsmedium kultiviert. Wenn die Zellen eine Konfluenz von 70 % bis 80 % erreichen, waschen Sie die Kulturen einmal in 5 Millilitern PBS und lösen Sie die Zellen von den Kolbenoberflächen mit 2 Millilitern 0,05 % Trypsin-EDTA pro Kolben für fünf Minuten bei 37 Grad Celsius.

Nach Bestätigung der Ablösung unter dem Mikroskop wird das Trypsin mit 8 Millilitern Wachstumsmedium pro Kolben deaktiviert. Und pipettieren Sie die Zellen einige Male, um Einzelzellsuspensionen für die Zählung zu erzeugen. Sammeln Sie die Zellen durch Zentrifugation und resuspendieren Sie die Pellets in 1 mal 10 bis zu einem sechsten Zellen pro Milliliter in frischem Wachstumsmedium.

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Zuletzt aktualisiert: 15 August 2026

Magnetisch biogedruckte 3D-Sphäroid-Co-Kulturen: Eine Methode zur Co-Kultivierung von Krebszellen und Fibroblasten

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