Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Мониторинг микроокружения опухоли на основе ПТМ: метод отслеживания изменений жесткости ВКМ с использованием сфероидов опухолей

855 просмотров

30 апреля 2023 г.

В этой статье

Аннотация

Источник: Jones, D. P., et al. продольное измерение жесткости внеклеточного матрикса в 3D-моделях опухолей с использованием микрореологии с отслеживанием частиц. J. Vis. Exp. (2014).

Этот протокол описывает метод мониторинга изменений жесткости внеклеточного матрикса с помощью микрореологии отслеживания частиц (PTM). Это достигается путем культивирования сфероидов 3D-опухоли поджелудочной железы в ЭКМ со встроенными флуоресцентными зондами для видеоотслеживания и анализа частиц.

Протокол

1. Получение 3D опухолевых сфероидов, встроенных в ЭКМ

  1. Подготовьте рабочую станцию с необходимыми материалами внутри колпака с ламинарным потоком.
  2. Приготовьте разбавленную смесь модифицированных карбоксилатами флуоресцентных индикаторных зондов диаметром 1 мкм, добавив 2 части исходных зондов (2% твердых веществ) в 25 частей стерильной воды.
  3. Достаньте из холодильника флакон с бычьим коллагеном 3,1 мг/мл и поставьте его на лед.
  4. Аликвотьте 125 мкл коллагена в пустой флакон объемом 2 мл.
  5. Добавьте 50 мкл разбавленного раствора индикаторного зонда во флакон, содержащий коллаген и вихрь, на короткое время для распределения зондов.
  6. Добавьте 235 мкл соответствующей среды для клеточных культур, содержащей феноловый красный (который станет желтым) в общем объеме 410 мл и кратковременно перемешайте в вортексе перед тем, как удалить 205 мл (половина общего объема) и поместить его в новый флакон объемом 2 мл. Флакон 1 будет содержать сфероид опухоли, а флакон 2 будет контрольной смесью.
  7. Добавьте ~2 мкл 1 М NaOH во флакон 1, чтобы вернуть раствор к нейтральному pH (питательная среда, содержащая фенольный красный, должна вернуться к красному цвету). Обратите внимание, что это приведет к тому, что смесь начнет затвердевать, если ее не держать на льду. Быстро перемешайте вихрь, затем немедленно вернитесь к решетке для льда.
    заметка: Сфероид едва заметен невооруженным глазом после 9 дней культивирования и его извлечение из агарозной грядки является деликатной задачей. Использование диссекционного микроскопа может быть полезным для некоторых пользователей. Сохранение целостности сфероида во время переноса имеет первостепенное значение.
  8. С помощью наконечника пипетки с широким горлышком аккуратно удалите 40 мкл среды из лунки, содержащей сфероид опухоли. Сохраните эти 40 мкл при выполнении следующего этапа.
  9. Проверьте лунку, чтобы убедиться, что сфероид был удален на предыдущем этапе. Если это так, добавьте 40 μл, содержащий сфероид, во флакон 1. Если нет, поместите 40 μл обратно в лунку и повторите предыдущий шаг.
  10. Осторожно перемешайте флакон 1 (не рискуйте вызвать завихрения, это может повредить сфероид) перед тем, как перелить смесь порциями по 60 мкл в три отдельные лунки 96-луночного планшета. Осмотрите каждую лунку с помощью микроскопа после добавления смеси, чтобы определить, какая лунка содержит сфероид.
  11. Добавьте ~2 мкл 1 М NaOH и 40 мкл среды для клеточных культур во флакон 2 и вортекс перед выделением 60 мкл этой смеси в пустую лунку в 96-луночном планшете и маркировкой в качестве контроля.
  12. Поместите планшет в инкубатор с температурой 37 °C для отверждения не менее чем на 1 час.

2. Строим сетку опорных точек и снимаем видео в каждой точке

  1. Перенесите планшет с образцом из инкубатора на предметный столик для микроскопа. Подождите 10 минут, чтобы образец выровнялся с комнатной температурой, если нагреваемый столик недоступен.
  2. Наблюдайте за образцом с помощью маломощных объективов, чтобы убедиться, что он цел и готов к визуализации. Определите положение опухоли в лунке.
  3. Решите, сколько точек отбора проб следует взять. Как правило, 20 точек отбора проб в каждой лунке, распределенных по концентрическим кольцам вокруг сфероида, дают достаточно подробные результаты.
  4. Переместите предметный столик в нужное положение и используйте программное обеспечение для сопряжения микроскопа для записи координат x и y (или запишите координаты вручную, если программное обеспечение для сопряжения недоступно).
  5. Переключите микроскоп на мощную линзу объектива (обычно 100X) и выберите подходящий куб фильтра для длины волны возбуждения трассирующих зондов. Используйте список точек, созданный на шаге 2.4, для перехода к первой точке на сетке.
  6. Отрегулируйте фокус, чтобы найти дно скважины, затем переместитесь вверх, чтобы найти поле зрения (fov), содержащее несколько фокусируемых трассирующих щупов.
  7. Наблюдайте за гистограммой интенсивности и регулируйте интенсивность и время экспозиции, чтобы обеспечить максимально возможный динамический диапазон, гарантируя, что изображение не станет насыщенным.
  8. Получите видеопоследовательность с частотой кадров 20–30 мс на кадр (рекомендуется приблизительно 800 кадров или продолжительностью 16–24 секунды, чтобы обеспечить достаточную статистику для надежного вычисления MSD, сбалансированную с необходимостью минимизации времени сбора данных в каждой точке пространственной сетки) и сохраните их с помощью соответствующего соглашения. Во время записи не прикасайтесь к микроскопу или столу.
  9. Повторите шаги с 2.6 по 2.9 для каждой точки отбора проб в сетке.
  10. Повторите шаги с 2.3 по 2.10 для каждой лунки в эксперименте.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Конфликт интересов не декларируется.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Бычий коллаген 1 типаBD Biosciences, Сан-Хосе, Калифорния354231
Панц-1Культура клеток американского типа, Манассас, ВирджинияCRL1469или другой подходящий тип ячейки
Флуоресцентные микросферыLife Technologies, Карлсбад, Калифорния906906
агарозаБиореагенты Фишера, Уолтем, МассачусетсC12H18O9
НаОХБиореагенты Фишера, Уолтем, МассачусетсNC0480985
96-луночные пластины для визуализацииCorning Inc., Корнинг, штат Нью-ЙоркNo 3904
DMEMГиклон, Уолтем, МассачусетсSH30243.01или соответствующие среды для клеточных культур
Микроскоп Zeiss AxioObseverZeiss, Оберкохен, ГерманияВключает в себя высокоскоростную камеру и программное обеспечение для обработки изображений

Теги