Artykuł metodologiczny

Określanie optymalnej częstości pola hamującego leczenie guza dla komórek nowotworowych: nieinwazyjna metoda in vitro do oceny wpływu pól TTFields na żywotność komórek nowotworowych

30 kwietnia 2023

W tym artykule

Streszczenie

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Źródło: Porat, Y. et al. Określanie optymalnej częstotliwości hamowania dla komórek nowotworowych za pomocą pól TTFields do leczenia nowotworów. J. Vis. Exp. (2017)

Ten film pokazuje wpływ stosowania TTField na wzrost linii komórkowych raka jajnika in vitro. Test ten może pomóc w określeniu optymalnej częstotliwości pola elektrycznego, która może prowadzić do maksymalnego zmniejszenia liczby komórek rakowych.

Protokół

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. System aplikacji pól TTFields in vitro - konserwacja płytki bazowej i naczynia

  1. Opłucz naczynia i pokrywki naczyń pod bieżącą bieżącą wodą. Następnie spłucz wodą dejonizowaną i wysusz na powietrzu twarzą w dół.
  2. Jeśli w poprzednim eksperymencie do potraw dodano chemioterapeutyk/lek, napełnij każde naczynie 5% lekkim roztworem detergentu i pozostaw na noc.
    1. Dokładnie opłucz naczynia pod bieżącą bieżącą wodą, aby uniknąć śladów detergentu wewnątrz naczynia. Opłucz naczynia i pokrywki naczyń wodą dejonizowaną i wysusz na powietrzu twarzą w dół.
  3. Włóż czyste i suche naczynia wraz z pokrywkami do worków sterylizacyjnych. Zamknij i umieść worki w autoklawie, naczyniami skierowanymi do dołu. Autoklaw przez 30 minut w temperaturze nie wyższej niż 121 °C.
  4. Ustaw autoklaw na program suszenia, częściowo otwórz drzwiczki autoklawu i susz naczynia przez 30 minut.
  5. Przetrzyj płytę podstawy szmatką lekko zwilżoną 70% etanolem.

2. Konfiguracja eksperymentu

UWAGA: Wszystkie urządzenia i materiały użyte w tym protokole są opisane na Liście Materiałów. Wszystkie poniższe czynności należy wykonywać w komorze z przepływem laminarnym, przy zachowaniu sterylnych warunków.

  1. Należy przygotować czyste i sterylne naczynia i pokrywki pól TTFields, zgodnie z opisem w punkcie 1. Przetrzyj płytę podstawy szmatką lekko zwilżoną 70% etanolem.
  2. Zamontuj naczynia TTFields z pokrywami na płycie podstawy, delikatnie dociskając naczynie i obracając zgodnie z ruchem wskazówek zegara o około 5 mm, aż krawędź naczynia zablokuje się na trzech kołkach na płycie podstawy. Umieść sterylne szkiełko nakrywkowe o średnicy 22 mm (plastik lub szkło poddane obróbce) na dnie każdego naczynia.
  3. Przygotować zawiesinę komórkową w kompletnym pożywce wzrostowej (zmodyfikowana pożywka Eagle's firmy Dulbecco dla U-87 MG i F98; RPMI dla A2780 i OVCAR-3; uzupełnione zgodnie z opisem w Wykazie materiałów).
    UWAGA: Stężenia komórek zależą od typów komórek i czasu trwania eksperymentu; Do końca eksperymentu nie należy przekraczać 80%-90% zlewającego się wzrostu komórek.
    UWAGA: Ludzkie linie komórkowe mogą stanowić zagrożenie biologiczne i należy się z nimi obchodzić z zachowaniem odpowiednich środków bezpieczeństwa.
  4. Umieść 200 μl zawiesiny komórek (zwykle 5 000-20 000 komórek w 200 μl na 72-godzinny eksperyment, w zależności od czasu podwojenia) jako kroplę na środku każdego szkiełka nakrywkowego i przykryj pokrywkami naczynia.
  5. Inkubować w temperaturze 37 °C w inkubatorze CO2 do momentu, gdy komórki się zgrzebią; na tym etapie możliwa jest inkubacja przez noc.
  6. Odessać płyny z kropli za pomocą pipety o pojemności 200 lub 1 000 μl.
  7. Delikatnie odpipetuj 2 ml kompletnej pożywki wzrostowej, aby napełnić każde naczynie. Do pipetowania użyj sterylnej końcówki i delikatnie postukaj w krawędzie szkiełka nakrywkowego, aby uwolnić pęcherzyki powietrza, które od czasu do czasu znajdują się pod szkiełkiem.
  8. Przykryć naczynia pokrywkami i umieścić je w inkubatorze wykorzystującym CO2 w temperaturze 37 °C do czasu rozpoczęcia leczenia polami TTFields.

3. Aplikacja pól TTFields

  1. Przenieść płytki podstawy z dołączonymi szalkami TTFields do inkubatoraCO2 z chłodzeniem.
    UWAGA: Stosowanie pól elektrycznych TTFields in vitro powoduje wytwarzanie ciepła; Dlatego wymagany jest inkubator z chłodzeniem, aby skompensować nagrzewanie się potraw. Wyższe intensywności pól TTFields będą wytwarzać więcej ciepła i będą wymagały niższych temperatur otoczenia w inkubatorze (patrz Tabela 1). Klinicznie istotne natężenia pól TTFields uzyskuje się, gdy temperatura w inkubatorze do stosowania pól TTFields mieści się w zakresie 18–30 °C.
  2. Podłącz złącze żeńskie płaskiego do płyty podstawy. Włączyć generator pól TTFields.
  3. Uruchomić oprogramowanie systemowe do stosowania pól TTFields do stosowania in vitro i wybrać ustawienia eksperymentu.
    1. Zdefiniuj nowy eksperyment. Wpisz nazwę eksperymentu i właściciela eksperymentu w interfejsie użytkownika oprogramowania na ekranie komputera. Dostosuj częstotliwość i temperaturę docelową dla każdego naczynia lub płyty podstawy.
  4. Uruchom aplikację TTFields za pomocą oprogramowania.
  5. Sprawdź, czy wszystkie naczynia są prawidłowo podłączone i są wyświetlane na niebiesko na monitorze. Jeśli antena jest otoczona czerwoną ramką (co oznacza, że nie jest prawidłowo podłączona), delikatnie ją dociśnij i powoli obracaj w przód iw tył, aż styki zostaną przywrócone, a antena zmieni kolor na jasnoniebieski.
  6. Pozostawić uruchomione pola elektryczne TTFields do stosowania in vitro na okres do 24 godzin.
  7. Jeśli eksperyment osiągnie punkt końcowy, przerwij go, klikając przycisk ZAKOŃCZ EKSPERYMENT w oprogramowaniu i przejdź do kroku 5. Jeśli nie, kliknij PAUZA eksperyment.
  8. Odłącz złącze płaskiego od płyty podstawy. Wyjmij płytę podstawy z naczyniami z inkubatora do komory z przepływem laminarnym.
  9. Wymieniaj pożywkę we wszystkich naczyniach co 24 godziny i włóż płytę podstawy z powrotem do inkubatora z chłodzeniem. Podłącz płytę podstawy do generatora za pomocą płaskiego. Kontynuuj eksperyment, klikając przycisk KONTYNUUJ.
pkt. pkt. pkt. pkt. pkt.
Temperatura otoczenia inkubatora Oczekiwana intensywność pól TTFields
(°C)(V/cm RMS)
Rozdział 181,62
Rozdział 191,55
20Godzina 1,48
21Rozdział 1,41
22 Rozdział 221,33
23Pytanie 1,26
24Pytanie 1,19
25Pytanie 1,12
26Klasa 1,04
27 Rozdział 270,97
280,9
290,83
Rozdział 300,76

Tabela 1. Temperatura otoczenia inkubatora i oczekiwane natężenie pól TTFields wewnątrz naczynia pola TTFields.

4. Próbki kontrolne

Uwaga: Hoduj komórki kontrolne w podobnych warunkach do komórek poddanych działaniu pól TTFields, z wyłączeniem stosowania pól TTFields.

  1. Płytki kontrolne próbek z tą samą zawiesiną i na podobnej powierzchni, używane do powlekania próbek poddanych działaniu pól TTFields.
  2. Umieścić szalki kontrolne w inkubatorze CO2 w temperaturze 37 °C.
  3. Pożywkę należy wymieniać w naczyniach co 24 godziny, aby dopasować ją do warunków podłoża poddanego działaniu pól TTFields.

5. Koniec eksperymentu

  1. Po kliknięciu na ZAKOŃCZ EKSPERYMENT poczekaj, aż oprogramowanie pobierze wszystkie rekordy z systemu i zapisze je na komputerze.
  2. Użyj przycisku RAPORTY, aby przejrzeć pliki dziennika temperatury, prądu i rezystancji każdej płytki podstawowej, aby sprawdzić, czy wszystkie naczynia zostały potraktowane zgodnie z planem eksperymentalnym.
    UWAGA: Wszystkie raporty i dzienniki są zapisywane na komputerze po zakończeniu eksperymentu i można je przeglądać w dowolnym momencie.
  3. Wyłączyć generator pól TTFields.
  4. Odłącz płaski od płyty podstawy i wyjmij go z inkubatora.
  5. Aby wyjąć naczynie ceramiczne, naciśnij i obróć naczynie w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, aby odblokować je z podstawy.
  6. Umieść naczynia w komorze z przepływem laminarnym i aseptycznie usuń szkiełka nakrywkowe. Przenieść je na sterylne szalki Petriego zawierające świeżą pożywkę lub sól fizjologiczną buforowaną fosforanami (PBS) w celu dalszej kontroli i oceny.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
Nie stwierdzono konfliktu interesów.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
System i oprogramowanie InvitroNowocureITG1000 i IBP1000Każde urządzenie zawiera 1 generator pól TTFields, 1 płytę podstawy, 8 czaszy pola TTFields z pokrywami i 1 płaski.
Worki do sterylizacjiWestfield medicaNumer katalogowy: 24882
Prowadnice z tworzywa sztucznegoThermo Scientific (NUNC)174977Wstępnie obrobione i wysterylizowane
Szkiełka szklaneThermo Scientific (Menzel-Gläser)CB00220RA1Sterylizuj w razie potrzeby
Zmodyfikowany średni Eagle firmy DulbeccoPrzemysł biologiczny (Izrael)01-055-1APrzed użyciem podgrzać w łaźni wodnej o temperaturze 37 °C
Silnik RPMI 1640Gibco (firma Gibco)Numer katalogowy 21875-034Przed użyciem podgrzać w łaźni wodnej o temperaturze 37 °C
Płodowa surowica bydlęca (FBS)Przemysł biologiczny (Izrael)04-007-1APrzed użyciem podgrzać w łaźni wodnej o temperaturze 37 °C
L-Glutamina 200 mM (100x)Gibco (firma Gibco)25030-029
Długopis/paciorkowiec (10 000 j./ml penicyliny, 10 000 μg/ml streptomycyny)Gibco (firma Gibco)Rozdział 15140-122
Pirogronian sodu, roztwór 100 mMPrzemysł biologiczny (Izrael)03-042-1B
Bufor Hepes 1 MPrzemysł biologiczny (Izrael)03-025-1B
Roztwór insuliny z trzustki bydlęcejSigma-Aldrich10516-5ML
0,25% trypsyna/EDTAPrzemysł biologiczny (Izrael)03-050-1BPrzed użyciem podgrzać w łaźni wodnej o temperaturze 37 °C
metanolMerck1.06009.2511Schłodzić do -20 °C w zamrażarce przed użyciem
PbsPrzemysł biologiczny (Izrael)02-023-1ABez wapnia i magnezu
A2780ECACC (Europejskie Stowarzyszenie93112519Rośnie w RPMI 1640 uzupełnionym FBS (10%), pen/strep (100 U/ml / 100 μg/mL), pirogronianem sodu (1 mM) i buforem Hepes (12 mM).
Zobacz materiał F98Kontroler ATCC (Kontroler TCRL-2397Uprawiaj w zmodyfikowanym podłożu Eagle's firmy Dulbecco z dodatkiem FBS (10%), pióra/paciorkowca (100 U/ml / 100 μg/mL), pirogronianu sodu
(1 mM) i glutaminy (2 mM).
Ovcar-3Kontroler ATCC (Kontroler THTB-161Rośnie w RPMI 1640 uzupełniony FBS (20%), pióro/paciorkowiec (100 U/ml / 100 μg/mL), pirogronian sodu (1 mM), bufor Hepes (12 mM) i insulina (10 μg/ml).
Karabin maszynowy U-87Kontroler ATCC (Kontroler TZobacz materiał HTB-14Uprawiaj na zmodyfikowanym podłożu Eagle's firmy Dulbecco uzupełnionym FBS (10%), pióro/paciorkowiec (100 U/ml / 100 μg/ml), pirogronian sodu (1 mM) i glutamina (2 mM).
inkubator CO2 z chłodzeniemCaronNr kat. 7404-10-3
Komora z przepływem laminarnymREKLAMY LaminairBio12 oraz VSM12
(wersja angielska) Ekonomiczne) powiedział: powiedział: powiedział:

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

pola terapeutyczne Treating Fieldsaplikacja TTFieldscz stotliwo pola elektrycznegobadanie in vitrozatrzymanie mitotycznedimery tubulinyw kno septynyadhezja kom rkowapo ywka wzrostowa

Powiązane artykuły