경도 형태 및 생리 적인 광학 일관성 단층 촬영을 사용 하 여 3 차원 종양 Spheroids의 모니터링

Yongyang Huang; Jinyun Zou; Mudabbir Badar; Junchao Liu; Wentao Shi; Shunqiang Wang; Qiongyu Guo; Xiaofang Wang; Sarah Kessel; Leo Li-Ying Chan; Peter Li; Yaling Liu; Jean Qiu; Chao Zhou

doi:10.3791/59020

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방법 논문

경도 형태 및 생리 적인 광학 일관성 단층 촬영을 사용 하 여 3 차원 종양 Spheroids의 모니터링

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DOI:

10.3791/59020

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2019년 2월 9일

Yongyang Huang¹ , Jinyun Zou¹ , Mudabbir Badar¹ , Junchao Liu¹ , Wentao Shi⁵ , Shunqiang Wang² , Qiongyu Guo³ , Xiaofang Wang¹ , Sarah Kessel⁴ , Leo Li-Ying Chan⁴ , Peter Li⁴ , Yaling Liu²^,⁵ , Jean Qiu⁴ , Chao Zhou¹^,⁵^,⁶

¹Department of Electrical and Computer Engineering, Lehigh University, ²Department of Mechanical Engineering, Lehigh University, ³Department of Biomedical Engineering, Southern University of Science and Technology, ⁴Department of Technology R&D, Nexcelom Bioscience LLC, ⁵Department of Bioengineering, Lehigh University, ⁶Center for Photonics and Nanoelectronics, Lehigh University

이 논문에서

요약

광학 일관성 단층 촬영 (10 월), 3 차원 영상 기술, 모니터링 하 고 다세포 종양 spheroids의 성장 활동 특성 사용 되었다. 접근, 및 내장 광 감쇠 대비에 따라 spheroids에서 레이블 없는 죽은 조직 검출 복을 사용 하 여 종양 spheroids의 정확한 체적 정량화 시연 했다.

초록

종양 spheroids 암 연구 및 항 암 신약의 3 차원 (3D) 세포 문화 모델 개발 되었습니다. 그러나, 현재, 높은 처리량 modalities 이미징 밝은 필드 또는 형광 탐지를 활용 하 여 수 없습니다 제한 된 빛이 침투, 형광 염료의 확산으로 인해 종양 회전 타원 체의 전반적인 3D 구조를 해결 하 고 깊이-resolvability. 최근, 우리 실험실 광학 일관성 단층 촬영 (OCT), 레이블 및 비 파괴적인 3D 96 잘 접시에 다세포 종양 spheroids의 경도 특성 분석을 수행 하려면 양식 적임 이미징의 사용을 시연 했다. 10 월은 높이 약 600 µ m까지 성장 하는 종양 spheroids의 3D 형태학 상과 생리 적인 정보를 얻는 능력. 이 문서에서는, 높은 처리량 (HT-10 월) 10 월 이미징 시스템을 전체 다 잘 판 검사 및 종양 spheroids의 3D 10 월 데이터를 자동으로 가져옵니다 설명 합니다. 프로토콜에 HT-10 월 시스템 및 건설 지침의 세부 사항을 설명합니다. 3D 10 월 데이터에서 하나 3d 렌더링은 회전 타원 체의 전체 구조를 시각화할 수 및 직교 분할 영역 크기와 볼륨의 형태학 정보에 따라 종양 회전 타원 체의 경도 성장 곡선을 특성화 고의 성장 모니터링 광학 내장 감쇄 대비에 따라 종양 회전 타원 체에 죽은 셀 영역입니다. 우리는 약물 검사로 biofabricated 샘플을 특성화에 대 한 HT-10 월에는 높은 처리량 이미징 형식으로 사용할 수 있습니다 보여줍니다.

서론

암은 세계¹죽음의 두 번째 주요 원인. 암을 대상으로 하는 약물을 개발 하는 것은 환자에 대 한 중요 한 중요성 의입니다. 그러나, 그것은 새로운 항 암 약의 90% 이상 효능과 임상 실험²에서 예기치 않은 독성의 부족 때문에 개발 단계에서 실패 추정. 이유의 일부는 약 발견² 의 다음 단계에 대 한 복합 효능 및 독성의 예측 값이 제한 된 결과 제공 하는 복합 심사에 대 한 간단한 2 차원 (2D) 세포 문화 모델의 사용에 표시 될 수 있습니다. ^, ³ ^, ⁴. 최근 3 차원 (3D) 종양 회전 타원 체 모델 항 암 약물 발견³^,^,⁴⁵ ^{에 대 한 임상 관련 생리 및 약리 데이터를 제공 하도록 개발 되었습니다}⁶^,⁷^,^,