HMCA 기반 이미징 접시 침공 분석 결과 성능을 위해 제공 됩니다. 이 접시는 spheroids 3 차원 (3D) 종양의 형성과 기질 (ECM)에 암 세포의 측정을 촉진 한다. 침공 분석 결과 정량화 자동 분석 함으로써 이루어집니다.
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방법 논문
HMCA 기반 이미징 접시 침공 분석 결과 성능을 위해 제공 됩니다. 이 접시는 spheroids 3 차원 (3D) 종양의 형성과 기질 (ECM)에 암 세포의 측정을 촉진 한다. 침공 분석 결과 정량화 자동 분석 함으로써 이루어집니다.
암 전이 암 치의 90% 원인으로 알려져 있다. 전이 인접 조직으로 종양 세포의 침투/침공과는 다단계 프로세스입니다. 따라서, 침략 전이, 매우 중요 한 침공 과정 연구와 반대로 전이성 약물의 개발을 하는 중요 한 단계입니다. 이 수요를 해결 하기 위해 단단한 종양의 구조를 모방 하는 3 차원 생체 외에서 모델을 개발할 필요가 있다 그리고 vivo에서 상태 한 손으로, 하지만 동시에 가장 밀접 하 게 그들의 microenvironment 재현, 강력 하 고 적합 고수익 고 높은 콘텐츠 측정입니다. 현재, 대부분 침공 분석 적절 한 정교한 미세 기술을 의지할 연구 하지만 대량 약물 검사. 각 잘에서 격리 된 개별 spheroids와 플레이트 기반 장치를 사용 하 여 다른 분석 실험 자료 소모 고 조건 당 낮은 샘플 크기. 현재 프로토콜의 목표는 종양 spheroids의 큰 인구에서 침략 용량 분석을 위한 간단 하 고 재현성 biomimetic 3D 셀 기반 시스템을 제공 하는입니다. 우리는 종양 침입과 반대로 전이성 신약의 연구에 대 한 HMCA 이미징 플레이트에 따라 침입 분석 결과 대 한 3D 모델을 개발 했다. 이 장치는 지속적으로 하 고 동시에 관찰 하 고 측정 하는 매체에 대 한 단일 요소 해상도에서 spheroids 동안 ECM 구성 요소에 의해 포위 잘 (조건 당 높은 샘플 크기) 당 수많은 균일 한 spheroids의 생산 수 있습니다. 반대로 전이성 약물의 처리량 심사입니다. 이 플랫폼 여기 헬러와 MCF7 예증 단일 셀 및 집단의 침략에 대 한 spheroids의 생산에 의해 제공 됩니다. 우리는 헬러 spheroids 주위의 콜라겐의 침략 적 용량에 ECM 성분 히 알루 론 산 (HA)의 영향을 비교 합니다. 마지막으로, 우리 소개 Fisetin (침공 억제제) 헬러 spheroids 및 산화 질소 (NO) (침공 활성 제) MCF7 spheroids. 결과 다중 매개 변수 검사를 용이 하 게 하는 반자동, 간단 하 고 빠른 분석을 가능 하 게 사내 소프트웨어에 의해 분석 된다.
암 사망은 먼 위치에 전이성 세포의 보급에 주로 기인 합니다. 암 치료에 많은 노력 대상 또는 전이성 식민지의 형성과 조직의 전이성 질환1의 진행 방지에 초점. 암 세포 마이그레이션 종양 전이 과정에서 중요 한 단계 이다, 따라서, 암 침입 캐스케이드의 연구는 매우 중요 하 고 필수 안티 전이성 치료제를 찾는 데는.
전이성 질환 연구 도구로 동물 모델의 사용은 매우 비싼 고 하지 항상 인간의 종양의 대표적인 발견 되었습니다. 또한, 세포 외 microenvironment 토폴로지, 역학 및 구성 강하게 영향을 암 세포 행동2. Vivo에서 모델은 본질적으로 분리 및 암 내 습 및 전이에 공헌 하는 같은 특정 매개 변수를 제어 하는 능력 부족, 이후 제어 생체 모방 체 외에서 모델에 대 한 필요가 있다.
먼 장기에 전이 하기 위해서는 암 세포 치료에 대 한 대상으로 지정할 수 있는 철새와 침략 phenotypic 특성 전시 한다. 그러나, 때문에 대부분의 시험관에 암 모델 고체 종양3의 실제 기능을 모방 하지 않는, 순수 관련 고기 감지 하 매우 도전 이다. 또한, 종양, 내 존재 하는 phenotypic이 지시 형 감독 요법, 예를 들어, 전이 시작 셀을 대상으로 검색 하려면 단일 요소 해상도 종양 마이그레이션 분석 필요 다른 유형의 종양4내의 인구입니다.
세포 운동 성 및 집단의 연구는 주로 균질 평면 표면에 상피 세포의 단층 문화에서 실시 됩니다. 암 세포 마이그레이션에 대 한 이러한 기존의 셀룰러 모델 막과 ECM의 구성 요소5를 통해 침입 하는 개별 셀의 인구 분석을 기반으로 하지만 이러한 시스템에서 개별 셀 사이의 본질적인 차이점 수 없습니다. 공부. 건설 기계를 통해 또는 비 계 없는 마이크로 구조에서 우수한 종양 연구 수단으로 간주 됩니다 생성 3D spheroids 세포 성장과 암 침공6,,78. 그러나, 가장 3D 시스템은 높은 처리량 형식에 적합 하 고 격리 된 개별 spheroids 각 마이크로 잘9에서 생성 되므로 간 회전 타원 체 상호 작용 달성 일반적으로 수 없습니다. 그러나 암 마이그레이션 관련 된 최근 연구는 미세 장치3,10,,1112에 근거 하,, 이러한 정교한 미세 도구 생산 하기 어려운 고 수 없습니다. 반 침략 적 약물의 (HTS)을 상영 하는 높은 처리량에 사용할 수 있습니다.
두 가지 주요 고기, 집단 및 개별 셀 마이그레이션, ECM 장벽을 극복 하는 종양 세포에서 역할을 하 고 주변 조직 침입 되어 시연된13,14, 각 고유 표시 형태학 특성, 생화학, 분자 및 유전적 메커니즘입니다. 또한, 두 가지 형태의 마이그레이션 종양 세포, 섬유 아 세포와 같은 및 amoeboid, 각 표현 형에서 관찰 된다. 둘 다, 이후 침공 고기 및 마이그레이션 모드, 주로 형태학 속성에 의해 정의 됩니다, 그리고 휴대에 대 한 필요 모델 그 사용 영상 기반 탐지와 종양 내 습 및 마이그레이션 모든 형태의 시험 세포.
현재 방법의 전반적인 목표는 종양 spheroids의 큰 인구에서 침략 용량 분석을 위한 간단 하 고 재현성 biomimetic 3D 체 외에서 세포 기반 시스템을 제공 하는입니다. 여기, 종양 침입과 반대로 전이성 치료의 연구에 대 한 HMCA 기반 6-잘 이미징 플레이트를 소개합니다. 기술은 균일 한 3D 종양 spheroids (우물 당 450) 히드로 마이크로-챔버 (MC) 구조에서 다 수의 형성 수 있습니다. 다양 한 ECM 구성 요소는 주변 환경에 셀의 침공 수 있도록 회전 타원 체 배열에 추가 됩니다. 침공 과정 같은 개별 spheroids/침입 세포의 단기 및 장기 관찰에 의해 지속적으로 모니터링 하 고 형태학 상 특성, 형광 얼룩이 지 고 언제 든 지 특정 spheroids의 검색을 용이 하 게. 수많은 spheroids 공유 공간과 매체, 개별 spheroids와 그들의 영향을 서로 사이 용 해 분자를 통해 상호 작용 가능 하다. 자동 이미지 분석은 많은 양의 데이터 빠르고 효율적 컬렉션을 가능 하 게 사내 MATLAB 코드를 사용 하 여 수행 됩니다. 플랫폼 안티 침공 마약의 중간 처리량 심사 허용 시간 효율적인 방식으로 수많은 spheroids/침입 셀의 정확한, 동시 측정을 쉽게 합니다.
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1. HMCA 플레이트 엠보싱
참고: 완전 한 프로세스 설계 및 제조입니다 (PDMS) 스탬프 및 HMCA 이미징 플레이트가이 프로토콜에 사용에 대 한 우리의 이전 기사15,16에 자세하게 설명 되어 있습니다. PDMS 스탬프 (부정적인 모양)는 잘 (그림 1A) 당 약 450 MCs를 이루어져 있는 HMCA (긍정적인 모양)을 돋을새김 하는 데 사용 됩니다. 그림 1B에서처럼 MCs의 마다 잘린된 거꾸로 사각형 모양의 피라미드의 모양 (높이: 190 µ m, 작은 기본 영역: 90 µ m x 90 µ m, 그리고 큰 기본 영역: 370 µ m x 370 µ m). HMCA 판 준비 및 3D 종양 spheroids의 배양과 그 후, 침공 분석 결과 대 한 사용 됩니다. 또는, 상업 스탬프 HMCA 생산 사용 될 수 있습니다.
2. 로드 셀 및 회전 타원 체 형성
3. 생존 Propidium 요오드 화물 (PI) 얼룩에 의해 검출
4. 콜라겐 혼합물 준비
5. 하 고 콜라겐 혼합물 준비
6. ECM 혼합물 추가
7. 침입 분석 결과 수집 및 분석
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영상 판 독특한 HMCA 3D 종양 spheroids의 침공 분석 결과 대 한 사용 됩니다. 전체 분석 결과, 회전 타원 체 형성으로 시작 하 고 침공 과정과 추가 조작으로 끝나는 같은 접시에 내에서 수행 됩니다. 회전 타원 체 형성에 대 한 HeLa 세포 배열 분 지에 로드 되 고 중력에 의해 히드로 MCs에 정착. 하이드로 겔 부착/저 첨부 파일 특성 있는 MCs 세포 세포 상호 작용 및 3D 종양 spheroids의 형성을 촉진 한다. 그림 2A 에서는 150 x 103 셀/mL 로드 솔루션의 사용에 따라 MCs에 정착 하는 셀 (즉., MC 당 ~ 16 셀 값 계산). 그것은 분명 MC 당 셀 인 배열을, 균등 하 게 배포 되지 및 평균 취득된 통계 분포는 MC 당 14.78 ± 3.60 셀. 그림 2b에서 테이블 전체 H...
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그것은 잘 문서화 살아있는 유기 체, 그들의 복잡 한 3D 다세포 조직이 특징으로하는 꽤 다른 일반적으로 사용 되 2 차원 단층 배양 세포, 더 나은 기능을 모방 하는 휴대 전화 모델을 사용 하는 중요 한 필요를 강조 그리고 마약에 대 한 생명체의 프로세스 심사. 최근, 다세포 spheroids, organotypic, organoids 문화와 장기 온 칩 도입된8 표준화 된 약물 발견에 사용 되었습니다. 그러나, 3D 다세포 모델의 위대한 복잡성 크게 그것의 견고성, 병렬화 및 분석 결과 효율성에 대 한 중요 한 데이터 분석을 위태롭게.
침공 용량의 정량적 인 평가 일반적으로 히드로 자료를 통해 세포의 움직임을 측정합니다. 전통적인 마이크로-잘 접시를 사용 하 여 종양 침입을 측정, 암 세포의 큰 숫자는 하단 플레이트 라운드에서 시드 고 강제로 원심21,
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저자 들은 아무 경쟁 금융 관심사 선언 합니다.
이 작품은 쉐 시몬과 주 디스 Weisbrodt의 유 증에 의해 지원 됩니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 14mm 마이크로 웰 #1.5 커버 유리가 있는 6개의 마이크로 웰 유리 바닥 플레이트 | Cellvis | P06-14-1.5-N | HMCA 엠보싱에 사용되는 상업용 유리 바닥 플레이트, |
| UltraPure Low Melting Point Agarose | Invitrogen | 16520100 | 6% 아가로스의 용액은 최대 80°C까지 예열됩니다. C 사용하기 전에 1 % 아가로 스 용액을 37 °C로 가열합니다. C |
| Trypsin EDTA 솔루션 B | 생물학 산업 | 03-052-1A | 37 °로 따뜻한; C 사용 전 |
| DMEM 매체, 고 포도당 | 생물 산업 | 01-055-1A | 37 °C로 따뜻한; C 사용 전 |
| 특수 신생아 송아지 혈청 (NBCS) | 생물학 산업 | 04-122-1A | 열 비활성화 |
| DPBS (10x), 칼슘 없음, 마그네슘 없음 | 생물학 산업 | 02-023-5A | 사용 전 얼음에 보관 |
| NaOH, 무수 | Sigma-Aldrich | S5881-500G | 1 M NaOH 용액 |
| Cultrex Type I 콜라겐 제조에 사용, 5 mg / mL | Trevigen | 3440-100-01 | 사용 전 얼음에 보관 |
| 히알루론산 나트륨 염 | Sigma-Aldrich | H5542-10MG | 사용 전 얼음에 보관 |
| 피세틴 | Sigma-Aldrich | F505-100MG | 배양 배지에 추가, 침입 억제제 |
| DETA/NO | Enzo Life Sciences | alx-430-014-m005 | 배양 배지에 추가, 산화질소 공여체 |
| PI | Sigma-Aldrich | P4170 | 세척할 필요 없이 매우 낮은 농도에서 사용 |
| 맥스 5000-EC UV 플러드 램프 라이트 쉴드 및 라이트 쉴드가 있는 전체 시스템 다이맥스 400W EC 전원 공급 장치 | 다이맥스 코퍼레이션 | PN 39823 | 에 의한 HMCA 플레이트 멸균에 사용 |
| Olympus | 자동 이미지 획득에 사용 | ||
| 용 인큐베이터 | Life Imaging Services | 이미지 획득을 통한 타임 랩스 실험에 필수, 37°도로 사전 조정됨; C, 5 % CO2< / sub> 및 가습 대기 유지 | |
| 서브 마이크론 전동 스테이지 타입 SCAN-IM | Marzhauser Wetzlar GmbH | 이미지 획득 영역을 미리 결정하는 데 사용, 자동 이미지 획득 | |
| 14 비트, ORCA II C4742-98 냉각 카메라 | Hamamatsu Photonics | 고감도, | |
| PI 감지용 형광 필터 큐브 | Chroma Technology Corporation | 필터 큐브 사양 : 여기 필터 530-550 nm, 이색성 거울 565 nm 장거리 통과 및 방출 필터 600-660 nm | |
| Olympus Cell^P 운영 소프트웨어 | 현미경, 전동 스테이지, 카메라 및 이미지 획득을 제어하는 데 사용되는 | Olympus | |
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