세포 구조를 정상화 접착제 micropatterns는 약물 효과의 검출에 감도를 증가 재현성을 개선하고 자동화된 이미지 수집 및 분석을 단순화하는 데 사용할 수 있습니다. 이러한 기술은 기존의 세포 배양 지원을 수행하고 결과적으로 과도한 휴대 전화의 변화로 고통 받고 약물 / siRNA 심사 assays를 도움이 될 것입니다.
Method Article
세포 구조를 정상화 접착제 micropatterns는 약물 효과의 검출에 감도를 증가 재현성을 개선하고 자동화된 이미지 수집 및 분석을 단순화하는 데 사용할 수 있습니다. 이러한 기술은 기존의 세포 배양 지원을 수행하고 결과적으로 과도한 휴대 전화의 변화로 고통 받고 약물 / siRNA 심사 assays를 도움이 될 것입니다.
지금까지, 대부분의 HCA (하이 컨텐츠 분석) 연구는 마이크로 번호판을 처리 조직 문화에 동질적인 기판에 성장 자기편 세포 라인 수행하고 있습니다. 이러한 조건에서 세포는 확산 및 세포 형태, 형태학 및 행동에 내재된 변화의 결과로 모든 방향으로 나눕니다. 전체 인구의 높은 휴대 전화의 변화는 특히 약물 개발을위한, HCA의 성공을 막는. 모든 개별 세포의 모양과 내부 극성을 정상화하기 위해 micropatterns의 능력이 중요한 병목 현상 1-2 해결을위한 엄청난 기회를 제공합니다.
액세스 및 micropatterning 기술의 사용을 촉진하기 위하여, CYTOO는 coverslip과 microwell 형식에서 사용할 수 micropatterns를 사용할 준비가의 범위를 개발하였습니다. 이 비디오를 문서에서, 우리는 CYTOOchip micropatterns, 약물 치료, 고정 및 얼룩 자동 수집, 자동 영상 처리 및 최종 데이터 분석에 대한 셀 시딩에서 모든 절차에 대한 자세한 절차를 제공합니다. 이 예제를 통해, 우리는 micropatterns는 셀 기반 assays을 촉진하는 방법을 보여줍니다. 세포 cytoskeleton의 변경은 동질적인 기판에 대한 교양 세포의 수치 어렵지만, 모든 세포에서 세포 유착 연락처 체계적 위치로 인해 굴지의 meshwork의 재현성 조직 micropatterns 결과에 culturing 세포. 세포내 아키텍처의 이러한 정상화는 굴지의 cytoskeleton에도 작은 영향 부량과 같이 blebbistatin, 굴지 - 마이 오신의 상호 작용의 억제제를 사용하는 프로토콜 이러한 집합 시연 가능합니다.
1. Micropatterns에 세포 준비 및 심는
2. Blebbistatin 트리 트먼트
3. 세포 고정과 굴지의 스테 이닝
4. 현미경의 설치 및 자동 이미지 수집
많은 이미징 소프트웨어 패키지는 제어 빠른 자동 이미지 수집 및 표시에 대한 현미경 존재합니다. 이 예제는 Metamorph 이미징 소프트웨어와 자동 인수는 CCD 카메라와 하마 마츠 Intensilight 수은 섬유 조명기 장착된 니콘 이클립스 티 현미경에서 수행을 사용합니다. 이미지 DAPI (핵), 싸이 - 3 (micropatterns)와 FITC - Phalloidin (굴지)에 해당하는 세 파장의 20x 확대에 인수됩니다. micropatterns의 숫자는 카메라와 목표의 설정에 따라 달라집니다 분야마다 시각. CYTOO의 micropatterns 크게 인수를 촉진 칩 전체 (100 또는 130 μm의) 서로 정의된 간격으로 위치하고 있습니다.
5. 자동 이미지 처리 및 분석
많은 이미지 처리 및 분석 소프트웨어 패키지는 존재합니다. 절차는 아래 개요 이미지 프로세싱과 오픈 소스 프로그램 ImageJ용으로 작성된 사용자 지정이 만든 매크로가 수행 분석 단계를 설명했다. 첫 번째 매크로 CellRef가 참조 셀, 세포막의 두 번째 Hypotenuse 대책 강성 / 축소를 만듭니다. 모두를 통해 요청할 수 있습니다 www.cytoo.com .
6. 대표 결과
어떤 세포의 예로는 바로 micropatterns에 모습이어야하며 1.6-1.8에서 설명하는 중요한 세척 단계 후 몇 시간은 그림 5에 표시됩니다. CYTOOchips에서 15 분 후, 둥근 헬라 세포들은 fibronectin micropatterns (그림 5A)을 준수한다는 의미 같은 거리에서 관찰하고 있습니다. 세포 문화 선박의 부드러운 흔들림에도 불구하고 고정 남아있는 경우 접착이 완료되었습니다. 여러 세포에 의해 점령 micropatterns의 수를 최소화하기 위해, 과자는 다음 cytophobic 영역을 통해 부유 세포를 제거하는 PBS로 플러시됩니다. 몇 시간 후, 완전히 micropatterns 끌었 아르 세포는 그림 5B에 표시된 사람처럼 보이게됩니다.
blebbistatin, 고정 및 굴지과 핵의 얼룩과 세포의 배양 후 얻은 전형적인 단일 셀 이미지는 그림 6에서 제공됩니다. 여러 이미지와 ImageJ CellRef 매크로를 사용하여 영상 처리의 자동 취득 후, 색상 코딩된 주파수지도 굴지의 강도 모든 세포 이미지 (6C 6F 및 그림)를 통해 평균을 묘사되는 생성됩니다. nontreated 및 취급 조건을 참조 셀의 비교 연구에서 표현형 쉽게 관찰하기 위해이 방법의 가능성을 보여줍니다 및 셀룰러 약물 효과를 탐험 특히 유용합니다.
세포에 blebbistatin의 효과 중 하나가 가능한 분석의 예제는 그림 7에 표시됩니다. 붕괴 세포의 번호 (이론 hypotenuse에 따라 기존의 빈 공간 ie. 전지) 50 컨트롤 세포에 감지하고 ImageJ의 Hypotenuse 매크로에 의해 감지는 5 μm의의 blebbistatin 대우 50 전지가 표시됩니다. blebbistatin 취급 인구의 붕괴 세포의 증가 숫자는 스트레스 섬유 세포 내에 수축성 actinomyosin 세력의 blebbistatin 억제로 인한 세포막에 따라서 긴장의 이완을 반영합니다.

그림 1. Metamorph으로 새 저널을 만드는 방법.


그림 3. 단일 세포 밖으로 필터링.

그림 4. 참조 셀 구축.

그림 5. 세포 시딩. A) 헬라 세포는 B) 헬라 세포 내 micropatterns (10X 배율)에 퍼지는 전체 이후 플러싱 단계 (4X 배율) 이후 micropatterns을 준수.

그림 6. 컨트롤과 약물 치료 조건에 nonpatterned 및 micropatterned 세포의 비교. 헬라 세포는 3 시간 동안 씨앗 5 μm의의 1 시간 blebbistatin (하단 패널) 또는 왼쪽 치료 (패널 위)와 치료를했다. 제어 nonpatterned 세포 (A)에서 굴지 5 μm의의 blebbistatin (D) 치료시 눈에 보이지 분해 여러 섬유로 조립. L - micropatterns에서 제어 세포가 삼각형 모양 (B)를 채택하고 nonpatterned 세포 (D)에 비해 L.의 2 apices 사이의 주요 굴지 섬유 (스트레스 섬유)를 개발, blebbistatin는 L - micropatterned에 중요한 phenotypic 변화를 유도 전지 (E). 약물 효과와 제어 및 처리 조건의 비교 직접 시각화는 20 세포에서 만들어진 참조 셀 프레 젠 테이션으로 신속하게 시각하실 수 있습니다. blebbistatin는 세포의 붕괴와 주요 스트레스 섬유가 사라집니다 (F)를 처리하는 동안 각각의 세포와 마찬가지로, 명확하고 강한 스트레스 섬유, 제어 참조 셀 (C)에 존재합니다.

그림 7. 매크로 Hypothenuse를 사용하여 세포에 blebbistatin의 효과 분석의 예. 제어 세포의 25 %가 붕괴 동안, 이것은 약화 actinomyosin 수축성 네트워크 (N = 50 세포)를 반영 5 μm의의 blebbistatin 치료 세포를 75 %로 3 배 증가했습니다.
micropattern 중 선택
5 μm의의 blebbistatin의 효과는 일반 문화 지원에 거의 감지되지만, 효율적인 부량 하나의 주요 스트레스 섬유에 굴지 집중 micropatterns에 가능합니다. 이것은 세포에 blebbistatin 효과의 정확한 양을 정함 은닉 굴지의 cytoskeleton의 시각화을 향상시킵니다. micropattern 형상의 선택은 분석의 설계에 중요하고 연구에 강조하는 phenotypic 변경에 따라 설계되었습니다.
결론
Micropatterns 특히 낮은 농도에서 약물 효과의 시각화 및 부량을 용이하게합니다. 셀 기반 assays를위한 접착제 micropatterns과 동질적인 평면 기판의 교체는 생산 데이터의 정확성, 감도 및 품질을 향상시킵니다. 결과적으로, 적은 세포는 강력한 통계 결과에게 3 달성하기 위해 분석을 위해 필요합니다. 접착제 micropatterns 기능성 연구를 향상시키고 독성 또는 간접적으로 약물 효과를 유도하지 않도록하기 위해 낮은 약물 농도에 phenotypic 변화를 탐험을위한 진정한 기회를 제공합니다. 적절한 심사 플랫폼을 사용하는 경우 micropatterns이 유전자 / 약물 검사 응용 프로그램을 개선하기위한 제약 회사의 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다. 세포 현상을 분석하고 quantifying에 대한 micropatterns를 이용해 왔습니다 최근 간행물 중 일부는 추가 예제 3-13 아래 인용하고 있습니다.
| Name | Company | Catalog Number | Comments | |
|---|---|---|---|---|
| 시약의 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 | |
| 세포 배양 | ||||
| CYTOOchips 20x20 LM - FN | CYTOO | 10-114 | CYTOOchips 당신의 선택의 단백질의 흡착 수 있습니다 | |
| PBS 1X | Gibco | 14040-091 | ||
| 챔버 계산하면 (Kova 슬라이드) | Prolabo | 71287.01 | ||
| DMEM/F-12 + Glutamax - I | Gibco - Invitrogen | 25300-054 | ||
| FBS (F 탈 소 혈청) | PAA | 31331-028 | ||
| 페니실린 & 스트렙토 마이신 | PAA | A15 - 101 | ||
| 6 웰스 - 판 | Dutscher | 353046 | ||
| 원심 분리기 | 피셔 사이 언티픽 | M65838 | ||
| 현미경 | 니콘 | |||
| 마약, 고정 및 immunostaining | ||||
| Cytoskeleton 버퍼 1X (CB) | 시그마 | MES : M8250 KCl : I2636 MgCl : M2393 EGTA : E3889 | 10 MM MES 산도 6.1, 138mM KCl, 3mM MgCl, 2mM EGTA | |
| 자당 | 시그마 | S2395 | ||
| PFA 32% | 전자 현미경 과학 | 15,714 | ||
| PFA 5% | CB 1.185X 54 ML과 PFA 32% 10 ML를 섞어 | |||
| 트리튼 - X100 | 시그마 | T9284 | ||
| PBS의 정제 | Gibco - Invitrogen | 18912-014 | ||
| 알부민 혈청 보빈 (BSA) | 시그마 | A7806 | ||
| Phallodin - FITC | 시그마 | P5282 | ||
| Hoescht | Invitrogen | H3570 | ||
| Blebbistatin | Euromedex | BN0640 | ||
| DMSO | 시그마 | D8418 | ||
| NH 4 Club 호텔 0.1M | 시그마 | M11209 | ||
| 이미지 수집 | ||||
| Epifluorescent 현미경 | 니콘 | 에클 립스 티 | ||
| CCD 카메라 | TBC | TBC | ||
| ImageJ 소프트웨어 | http://rsbweb.nih.gov/ij/ | |||
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