Artykuł metodologiczny

Pomiar skurczu SMC in vitro: nieinwazyjna metoda oceny skurczu komórek mięśni gładkich za pomocą wykrywania impedancji elektrycznego podłoża ogniwa

8 lipca 2025

W tym artykule

Streszczenie

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

Źródło: Bogunovic, N. et al., Izolacja pierwotnych komórek mięśni gładkich aorty specyficznych dla pacjenta i półilościowe pomiary skurczu w czasie rzeczywistym in vitro. J. Vis. Exp. (2022).

Ten film opisuje pomiar skurczu komórek mięśni gładkich aorty (SMC) za pomocą wykrywania impedancji elektrycznej komórki-substratu (ECIS). ECIS mierzy lokomocję komórek i jest wiarygodną metodą pomiaru skurczów.

Protokół

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

Wszystkie procedury z udziałem ludzi zostały przeprowadzone zgodnie z instytucjonalnymi, krajowymi i międzynarodowymi wytycznymi dotyczącymi dobrostanu ludzi i zostały zweryfikowane przez lokalną instytucjonalną komisję rewizyjną

1. Pomiar skurczu (przykładowe SMC)

  1. Przygotuj matrycę ECIS 96w10e (patrz rysunek 1A dla reprezentatywnego obrazu matrycy z powiększonymi elektrodami i komórkami umieszczonymi na elektrodach).
    UWAGA: Wykonaj następujące czynności pod sterylnym kapturem z przepływem laminarnym do hodowli tkankowych.
    1. Pokryj sterylną tablicę 96w10e 200 μl 10 mM L-cysteiny na studzienkę przez 30 minut w temperaturze pokojowej.
    2. Umyj płytkę dwukrotnie sterylną wodą. Pozostaw płytkę do wyschnięcia na noc w kapturze do hodowli tkankowych z lekko uchyloną pokrywką.
      UWAGA: Pokrycie płytki L-cysteiną jest konieczne tylko przy pierwszym użyciu płytki.
    3. Następnego dnia wysterylizuj płytkę i pokrywkę promieniami UV przez 30 minut. Obróć pokrywkę do góry, aby wnętrze było wysterylizowane. Po wysterylizowaniu płytki nie należy otwierać płytki na zewnątrz okapu przepływowego.
  2. Inicjowanie komórek w tablicy ECIS
    1. Podgrzej 1% sterylny roztwór żelatyny w łaźni wodnej przez 30 min.
      UWAGA: Roztwór jest przechowywany w lodówce i może zastygnąć, co utrudnia pipetowanie.
    2. Następnie pokryć studzienki 100 μl 1 % roztworu żelatyny na studzienkę i inkubować płytkę w temperaturze 37 °C przez co najmniej 1 godzinę.
    3. Odessać żelatynę ze studzienek.
    4. Policz komórki za pomocą automatycznego licznika komórek i zasiej SMC w trzech egzemplarzach przy gęstości wysiewu 30 000 komórek/dołek w 200 μl pożywki SMC.
    5. Umieścić płytkę z SMC w uchwycie ECIS 96-dołkowym w inkubatorze do hodowli komórkowych. Kliknij dwukrotnie oprogramowanie ECIS Applied Biophysics, aby otworzyć program i naciśnij przycisk Setup.
    6. Sprawdź, czy wszystkie elektrody stykają się z uchwytem (zielony; czerwony w przypadku braku połączenia) w lewym dolnym panelu oznaczonym Konfiguracja studni. Jeśli elektrody nie są prawidłowo podłączone, wyreguluj płytkę w uchwycie przed rozpoczęciem pomiaru.
    7. Wybierz typ płyty (tablica 96-dołkowa) w tym samym panelu, klikając opcję Typ tablicy.
    8. W prawym górnym panelu Ustawienia zbierania danych kliknij pojedynczą częstotliwość i zmień wartość impedancji na 4000 Hz, a interwał na 8 s.
    9. Kliknij przycisk Start, aby rozpocząć pomiary. Poczekaj, aż otworzy się nowy panel, w którym można zapisać plik ECIS.
    10. Pozwól komórkom się przyłączyć i utwórz monowarstwę przez 48 godzin
      UWAGA: Przyczepienie i rozłożenie ogniw na elektrodach generuje podstawową wartość rezystancji (rysunek 1B).
  3. Stymulacja komórek w celu wywołania skurczu
    1. Indukuj skurcz SMC poprzez stymulację komórek 10 μg/ml jonoforu wapnia, jonomycyny.
      UWAGA: Jonomycyna indukuje napływ zewnątrzkomórkowego Ca2+, aktywując kaskadę skurczową; patrz rysunek 2A dla reprezentatywnych obrazów niestymulowanych i stymulowanych skurczonych komórek.
    2. Rozcieńczyć 1 mg proszku jonomycyny w 100 μl dimetylosulfotlenku do uzyskania roztworu podstawowego 10 mg/ml i przechowywać 10 μl podwielokrotności w temperaturze -20 °C. Przed użyciem rozcieńczyć roztwór jonomycyny w stosunku 1:10 w pożywce SMC, aby przygotować roztwór roboczy, który zostanie dodany do komórek.
    3. Stymulację komórek należy przeprowadzić, gdy matryca nadal znajduje się w uchwycie macierzy wewnątrz inkubatora do hodowli komórkowych, a elektrody są przymocowane do systemu.
      1. Aby pobudzić komórki, zdejmij pokrywę i umieść ją na sterylnej powierzchni wewnątrz inkubatora. Przygotować dwie pipety, ustawione na 2 μl i 150 μl.
      2. Przed rozpoczęciem stymulacji naciśnij Zaznacz w oprogramowaniu i umieść komentarz.
        UWAGA: Ułatwi to znalezienie dokładnego czasu stymulacji podczas analizy danych.
      3. Odpipetować 2 μl roztworu roboczego jonomycyny do każdego dołka tak szybko, jak to możliwe. Po stymulacji wszystkich komórek wymieszać pożywkę w studzienkach za pomocą drugiej pipety.
        UWAGA: Ze względu na szybkie efekty nie jest konieczna zmiana końcówek między różnymi liniami komórkowymi i warunkami. Działaj szybko, stymulując i mieszając, ponieważ jonomycyna ma ostre działanie. Podczas stymulacji pełnego talerza stymuluj maksymalnie 3 kolumny jednocześnie. Po każdej stymulacji należy odczekać co najmniej 30 minut do następnej stymulacji, aby komórki mogły dojść do siebie po zmianie temperatury i CO2 spowodowanej otwarciem drzwi inkubatora.
      4. Bezpośrednio po zakończeniu stymulacji ponownie naciśnij przycisk Mark, aby dodać komentarz, że stymulacja została zakończona.
  4. Zakończenie eksperymentu ze stymulacją
    1. Zapisuj wartości impedancji przez około 5 minut po stymulacji jonomycyną. Zakończ nagrywanie, naciskając przycisk Zakończ.

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

Wyniki

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

figure-results-1
Rysunek 1: Ustawienie płytki ECIS i graficzne przedstawienie skurczu SMC aorty. a) w lewo; 96-dołkową płytkę ECIS. Środek; Powiększenie jednej studzienki na płycie ECIS, ukazujące dziesięć elektrod na dnie studni. Prawy; obraz mikroskopowy światła SMC wysianych na płytce ECIS; powiększenie 10x. (B) Krzywe oporu zmierzone przez ECIS po trzykrotnym zasiewie kontrolnyc...

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
Macierz 96-dołkowaBiofizyka stosowana96W10idf PET (ZWIERZĘ DOMOWE)Tablica używana do pomiaru skurczu w konfiguracji ECIS
Ludzkie naczyniowe komórki mięśni gładkich Podłoże podstawowe (dawniej ''Medium 231'')Gibco (firma Gibco)M231500Pożywka stosowana do hodowli komórek mięśni gładkich
DimetylosulfotlenekSigma-Aldrich472301Roztwór stosowany do rozcieńczania jonomycyny
Invitrogen hrabina IIThermo Fisher NaukowyAMQAX1000Automatyczny licznik komórek
Sól wapniowa jonomycyny ze Streptomyces conglobatusSigma-AldrichI0634-1MGZwiązek stosowany do stymulacji skurczu
ZThetaBiofizyka stosowanaZThetaPrzyrząd ECIS używany do pomiarów skurczu

Przedruki i uprawnienia

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

Poproś o pozwolenie

Tagi

Uk ad czujnik w ECISelektryczna pomiar impedancji mi dzy kom rk a pod o empomiar skurczu SMCstymulacja jonoforem wapniowymroztw r roboczy jonomycynystudzienki powlekane elatynautomatyczny licznik kom rekoprogramowanie ECIS Applied Biophysicspierwotne ludzkie SMC

Powiązane artykuły