2015년 8월 4일
다음 프로토콜은 2차원(2D)과 3차원(3D) 세포 환경 사이의 중간 단계로 사용할 샌드위치와 같은 배양을 조립하는 절차를 설명합니다. 엔지니어링된 시스템은 현미경 검사, 생체 역학, 생화학 및 세포 생물학 분석에 적용할 수 있습니다.
이 절차의 전반적인 목표는 생리학적으로 더 관련성이 높은 3D 환경 내에서 세포 거동을 연구하기 위해 샌드위치와 같은 배양물을 조립하는 것입니다. 이것은 먼저 복부 및 등쪽 기질을 준비하고 피브로넥틴과 같은 단백질로 코팅함으로써 수행됩니다. 다음으로, 세포는 표준 2D 배양과 유사하게 배치됩니다.
그런 다음 등쪽 기질이 겹쳐져 세포가 복부 및 배쪽으로 자극됩니다. 마지막으로, 상처 치유 분석법과 같은 실험을 수행할 수 있습니다. 궁극적으로 샌드위치 유사 배양은 라이브 이미징, 면역 형광 또는 세포 추출과 같은 표준 2D 배양을 위해 이미 개발된 절차에 의해 분석됩니다.
추가 분석을 위해. 기존 3차원 시스템에 비해 이 문화 기술의 주요 장점은 복부와 등쪽 부위 모두에서 지형, 화학, 강성 및 단백질 함량과 같은 재료 상호 작용의 다양한 매개변수를 연구할 수 있어 높은 수준의 다양성을 제공한다는 것입니다. 리핀, 면역형광 및 세포 추출과 같은 일부 3차원 시스템에 방해가 될 수 있는 실험 절차 외에도 흄 후드에서 작동하는 솔벤트 주조로 폴리락트산 또는 PLLA의 평판 필름을 생성하기 위해 100밀리리터의 클로로포름에 2g의 PLLA를 첨가하고 실온에서 약 3시간 동안 또는 완전히 용해될 때까지 교반합니다.
유리 페트리 접시에 스테인리스 스틸 와셔를 놓습니다. 그런 다음 200마이크로리터의 PLLA 용액을 와셔에 추가합니다. 구멍이 몇 개 있는 알루미늄 호일을 사용하여 접시를 덮고 PLLA를 실온에서 30분 동안 천천히 증발시킵니다.
다음으로, 미량의 용매를 증발시키기 위해 섭씨 120도에서 5분 동안 샘플을 가열합니다. 그런 다음 샘플을 실온에서 약 30분 동안 식힌 후 18.2메가옴센티미터의 물을 사용하여 접시의 샘플을 덮고 8분 동안 실온에서 배양합니다. 배양 후 면도날을 사용하여 페트리 접시에서 와셔를 떼어냅니다.
그런 다음 핀셋을 사용하여 와셔 가장자리의 결함을 제거하고 샘플을 자연 건조시킵니다. PLLA는 가수분해 저장에 의해 분해될 수 있기 때문에 진공 상태의 샘플은 실험 당일까지 건조됩니다. 또한 ELLA 섬유는 텍스트 프로토콜에 따라 생산할 수 있으며 멸균 배양 후드 아래에서 등쪽 기질로 사용할 수 있습니다.
칼슘 및 마그네슘과 함께 docos PBS 또는 DPBS에 있는 FI 닌 밀리리터당 20마이크로그램을 샘플에 추가하고 단백질 코팅 후 1시간 동안 실온에서 배양합니다. DPBS를 사용하여 샘플을 두 번 세척하고 사용할 준비가 될 때까지 P, 칼슘 및 마그네슘과 함께 DPBS에 보관하고 유리 덮개의 종자 세포를 미끄러뜨리고 세포가 복부 기질에 부착될 수 있도록 섭씨 37도에서 5% 이산화탄소로 3시간 동안 배양합니다. 그런 다음 샘플을 12웰 플레이트의 새 웰로 옮깁니다.
핀셋을 사용하여 등쪽 기질을 세포에 조심스럽게 오버레이합니다. 그런 다음 1ml의 매체를 추가합니다. 와셔의 무게는 등쪽 기질이 뜨는 것을 방지합니다.
샘플을 5% 이산화탄소가 있는 섭씨 37도로 되돌리고 배지를 일주일에 두 번 변경하여 샌드위치와 같은 배양 내 세포 이동을 연구합니다. 앞에서 설명한 것처럼 복부 및 등쪽 기질을 피브로넥틴으로 코팅한 후 유리 덮개의 종자 세포는 고밀도로 미끄러지고 샘플을 배양하고 세포가 합류할 수 있도록 합니다. 다음으로, 파이펫 팁을 사용하여 세포 단층을 긁어 틈으로 분리된 두 개의 세포 집단을 만듭니다.
복부 장착 기판을 타임 랩스 획득에 적합하고 등쪽 기판이 내부에 들어갈 수 있을 만큼 충분히 큰 새 우물에 놓습니다. 그런 다음 앞에서 설명한 것처럼 핀셋으로 등쪽 기질을 세포에 오버레이하고 배지로 다시 채웁니다. 샘플을 타임 랩스 현미경 아래에 놓고 20분마다 갭 폐쇄 이미지를 캡처합니다.
이미지 J의 mito BO와 같은 소프트웨어를 사용하여 샌드위치의 갭 폐쇄를 분석합니다. 문화처럼요. 황산염은 등쪽 수용체가 자극되는 시간과 등쪽 상호 작용의 특성에 크게 의존합니다.
예를 들어, 하이드로겔과 같은 다른 3D 시스템과 유사하게, 여기에서 볼 수 있듯이 등쪽 전기 방적 PLLA 섬유는 피브로넥틴으로 코팅될 때 세포 정렬을 지시하지만 BSA와 같은 비접착성 단백질로 코팅될 때는 그렇지 않습니다. 또한, 일반 등쪽 PLLA를 가진 샌드위치 유사 배양물은 C two C 12 세포를 사용하여 근육 형성 수준의 증가를 유발했습니다. 이것은 또한 등쪽의 생물학적 자극에 달려 있습니다.
이 비디오에서 볼 수 있듯이 서로 다른 등쪽 단백질과의 상호 작용으로 인해 뚜렷한 분화율이 나타나기 때문에 상처 치유 분석법의 배양과 같이 샌드위치 내에서 이동하는 섬유아세포는 길쭉한 형태를 채택하고 세포에 비해 더 짧은 거리를 이동합니다. 3D 피브로넥틴 및 콜라겐 겔과 유사한 2D 기질에서 배양됩니다. 배양과 같은 샌드위치는 2D 조건에 비해 세포 매개 ECM 재구성을 증가시킵니다.
이 과정은 등쪽 기계적 자극과 세포골격 안정성에 의존합니다. BLE와 같은 수축성 억제제의 사용으로, 스타틴은 S 과정을 방해했습니다 S 좋아, 그래서 이 비디오를 본 후, 당신은 샌드위치와 같은 배양을 조립하는 방법에 대해 명확하게 이해할 수 있을 것입니다. 이 방법은 질병 모델, 개발 연구 및 약물 테스트의 응용 프로그램을 포함하여 반응 의학 및 암을 위한 미세환경과 같은 3D를 엔지니어링할 수 있습니다.
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이 프로토콜은 2D 및 3D 세포 환경을 연결하는 샌드위치 형태의 배양체 조립 방법을 설명합니다. 이러한 엔지니어링 시스템은 다양한 생물학적 분석에 적용 가능합니다.
샌드위치 형태의 배양법은 양면 수용체 자극을 가능하게 함으로써, 지나치게 단순화된 2D 모델과 복잡한 3D 시스템 사이의 중개적 간극을 해결합니다. 이 접근 방식은 기존의 2D 분석 워크플로우와의 호환성을 유지하면서 생리학적 관련성을 높여줍니다. 또한, 생체 내 세포외 기질 상호작용을 모방하고 조절 가능한 미세환경을 제공함으로써, 표적 검증 및 표현형 스크리닝 단계에서 초기 단계의 메커니즘적 리스크 감소를 지원합니다.
이 방법은 타겟 검증 분석을 강화하고 선도 물질 발굴 전 생체 재료-세포 상호작용에서의 구조-활성 관계 연구를 가능하게 함으로써 초기 발견 워크플로우에 통합됩니다.