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Medindo a contração do SMC in vitro: um método não invasivo para avaliar a contração das células musculares lisas usando detecção de impedância de substrato de célula elétrica

8 de julho de 2025

Neste artigo

Resumo

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Fonte: Bogunovic, N. et al., Isolamento de células primárias do músculo liso aórtico específicas do paciente e medições semiquantitativas de contração em tempo real in vitro. J. Vis. Exp. (2022).

Este vídeo descreve a medição da contração da célula do músculo liso aórtico (SMC) usando detecção de impedância de substrato de célula elétrica, ou ECIS. O ECIS mede a locomoção das células e é um método confiável para medir as contrações.

Protocolo

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Todos os procedimentos envolvendo participantes humanos foram realizados em conformidade com as diretrizes institucionais, nacionais e internacionais para o bem-estar humano e foram revisados pelo conselho de revisão institucional local

1. Medindo a contração (exemplo SMCs)

  1. Prepare uma matriz ECIS 96w10e (consulte a Figura 1A para obter uma imagem representativa da matriz com eletrodos ampliados e células semeadas nos eletrodos).
    NOTA: Execute as etapas a seguir sob uma capela de fluxo laminar de cultura de tecidos estéril.
    1. Cubra uma matriz 96w10e estéril com 200 μL de L-cisteína 10 mM por poço por 30 min à temperatura ambiente.
    2. Lave a placa duas vezes com água estéril. Deixe a placa secar durante a noite na capa de cultura de tecidos com a tampa ligeiramente aberta.
      NOTA: O revestimento da placa com L-cisteína só é necessário ao usar a placa pela primeira vez.
    3. No dia seguinte, esterilize por UV a placa e a tampa por 30 min. Vire a tampa para cima para que o interior seja esterilizado. Depois que a placa estiver esterilizada, não abra a placa fora da coifa.
  2. Propagação de células na matriz ECIS
    1. Pré-aqueça a solução de gelatina estéril a 1% em banho-maria por 30 min.
      NOTA: A solução é armazenada na geladeira e pode solidificar, dificultando a pipeta.
    2. Em seguida, revestir os alvéolos com 100 μl da solução de gelatina a 1 % por alvéolo e incubar a placa a 37 °C durante, pelo menos, 1 h.
    3. Aspire a gelatina dos poços.
    4. Conte as células usando um contador de células automatizado e semeie os SMCs em triplicado a uma densidade de semeadura de 30.000 células/poço em 200 μL de meio SMC.
    5. Coloque a placa com os SMCs no suporte de 96 poços ECIS na incubadora de cultura de células. Clique duas vezes no software ECIS Applied Biophysics para abrir o programa e pressione o botão Setup.
    6. Verifique se todos os eletrodos têm contato com o suporte (verde; vermelho se não houver conexão) no painel inferior esquerdo rotulado Configuração do poço. Se os eletrodos não estiverem conectados corretamente, ajuste a placa no suporte antes de iniciar a medição.
    7. Selecione o tipo de placa (matriz de 96 poços) no mesmo painel clicando em Tipo de matriz.
    8. No painel superior direito Configuração de coleta de dados, clique em frequência única e altere o valor da impedância para 4000 Hz e o intervalo para 8 s.
    9. Clique no botão Iniciar para iniciar as medições. Aguarde a abertura de um novo painel, onde o arquivo ECIS pode ser salvo.
    10. Permita que as células se fixem e estabeleçam uma monocamada por 48 h.
      NOTA: A fixação e o espalhamento das células nos eletrodos geram um valor de resistência basal (Figura 1B).
  3. Estimulação de células para induzir a contração
    1. Induza a contração do SMC estimulando as células com 10 μg/mL do ionóforo de cálcio, ionomicina.
      NOTA: A ionomicina induzirá o influxo de Ca2+ extracelular, ativando a cascata contrátil; consulte a Figura 2A para imagens representativas de células contraídas não estimuladas e estimuladas.
    2. Diluir 1 mg de ionomicina em pó em 100 μL de dimetilsulfóxido para fazer uma solução de estoque de 10 mg / mL e armazenar alíquotas de 10 μL a -20 ° C. Antes de usar, dilua a solução de ionomicina 1:10 no meio SMC para preparar a solução de trabalho a ser adicionada às células.
    3. Realize a estimulação celular enquanto a matriz ainda está no suporte da matriz dentro da incubadora de cultura de células e os eletrodos estão conectados ao sistema.
      1. Para estimular as células, retire a tampa e coloque-a sobre uma superfície estéril dentro da incubadora. Preparar duas pipetas, reguladas para 2 μL e 150 μL.
      2. Antes de iniciar a estimulação, pressione Marcar no software e coloque um comentário.
        NOTA: Isso tornará mais fácil encontrar o momento exato da estimulação ao analisar os dados.
      3. Pipetar 2 μL da solução de trabalho de ionomicina em cada poço o mais rapidamente possível. Uma vez estimuladas todas as células, misturar o meio nos poços com a segunda pipeta.
        NOTA: Devido aos efeitos rápidos, não é necessário trocar as pontas entre diferentes linhagens celulares e condições. Trabalhe rapidamente enquanto estimula e mistura porque a ionomicina tem um efeito agudo. Ao estimular um prato cheio, estimule no máximo 3 colunas de uma só vez. Após cada estimulação, aguarde pelo menos 30 minutos até a próxima estimulação para permitir que as células se recuperem da mudança de temperatura e CO2 causada pela abertura da porta da incubadora.
      4. Logo após a estimulação ser feita, pressione Marcar novamente para adicionar um comentário de que a estimulação foi feita.
  4. Terminando o experimento de estimulação
    1. Registre os valores de impedância por aproximadamente 5 min após a estimulação com ionomicina. Termine a gravação pressionando Concluir.

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Resultados

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Figura 1: Configuração da placa ECIS e representação gráfica da contração do CME aórtico. (a) Esquerda; uma placa ECIS de 96 poços. Meio; ampliação de um poço da placa ECIS, mostrando os dez eletrodos no fundo do poço. Certo; imagem de microscópio óptico dos SMCs semeados na placa ECIS; ampliação de 10x. (B) Curvas de resistência medidas por ECIS após a semeadura de ...

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Divulgações

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Não há conflitos de interesse declarados.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Matriz de 96 poçosBiofísica AplicadaANIMAL DE ESTIMAÇÃO 96W10idfMatriz usada para medir a contração na configuração do ECIS
Meio Basal de Células Musculares Lisas Vasculares Humanas (anteriormente ''Medium 231'')GibcoM231500Meio usado para cultura de células musculares lisas
DimetilsulfóxidoSigma-Aldrich472301Solução utilizada para diluir a ionomicina
Condessa Invitrogen IIThermo Fisher CientíficoAMQAX1000Contador de células automatizado
Sal de ionomicina cálcica de Streptomyces conglobatusSigma-AldrichI0634-1MGComposto usado para estimulação da contração
ZThetaBiofísica AplicadaZThetaInstrumento ECIS usado para medições de contração

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Etiquetas

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