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

Методическая статья

Стандартизированный рабочий процесс для высококонтентного имиджинга и обработки данных

66 просмотров

⸱

DOI:

10.3791/71863

⸱

21 августа 2026 г.

 ,  , 

В этой статье

Краткое содержание

В данной работе мы представляем протокол стандартизированной высокопроизводительной визуализации и обработки данных клеток, окрашенных пропидийиодидом (PI) и Hoechst 33342, для проведения воспроизводимого анализа жизнеспособности клеток с использованием автоматизированных рабочих процессов получения и анализа изображений.

Аннотация

Чтобы решить проблему низкой воспроизводимости, вызванную вариативностью операционных действий при получении изображений в научных исследованиях, а также сложностью анализа большого количества образцов традиционными методами, мы представляем протокол окрашивания клеток HT22 с помощью PI и Hoechst 33342 с последующей визуализацией и анализом данных с использованием системы высокопроизводительного имиджинга (High-Content Imaging System). Данный рабочий процесс направлен на установление надежных параметров настроек визуализации и строгих стандартов контроля качества. В работе демонстрируются настройки прибора и алгоритм действий для трех различных методов обработки изображений, реализованных в системе: многоволновой подсчет клеток (Multi-Wavelength Cell Scoring, Multi), определение живых и мертвых клеток (Live-Dead, Live) и редактор пользовательских модулей (Custom Module Editor, CME). Для подтверждения эффективности эти методы обработки изображений сравниваются с традиционным методом в программе ImageJ. В итоге в исследовании обобщается рабочий процесс использования системы высокопроизводительного имиджинга для определения жизнеспособности клеток методом двойного окрашивания PI и Hoechst. Благодаря стандартизации всего процесса визуализации и обработки данных данное исследование значительно повышает воспроизводимость и достоверность получения изображений в научных работах, обеспечивая тем самым надежную методологическую поддержку для сравнения данных между различными лабораториями и способствуя развитию научных исследований.

Введение

Система высокопроизводительной визуализации является важнейшим инструментом в современных научных исследованиях, обеспечивая высокоскоростную съемку и многопараметрическую оценку поврежденных или неповрежденных клеток1,2,3. Она играет незаменимую роль в различных дисциплинах. В области наук о жизни она помогает исследователям изучать микроскопический мир клеток и тканей4,5. Например, точное детектирование флуоресцентно меченных молекул и структур внутри клеток позволяет четко визуализировать тонкие клеточные структуры....

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

Протокол

В данном протоколе используется коммерческая клеточная линия (HT22, ATCC); участие людей или использование первичных тканей человека не предполагалось. В этом исследовании животные не использовались.

1. Стандартизированная подготовка образцов

  1. Подготовка клеток HT22
    1. Когда конфлюэнтность клеток HT22 достигнет 80%10,11, удалите старую среду. Используйте 0,25% трипсин для открепления клеток, инкубируя в течение 1–2 мин при комнатной температуре.
    2. Добавьте модифицированную Дульбекко среду Игла (DMEM) в объеме, в 3 раза превышающем объем ....

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

Результаты

Влияние стандартизированной подготовки на качество визуализации

Параметры планшета были настроены таким образом, чтобы прибор мог надежно определить слой с изображениями клеток. Образцы, подготовленные в виде монослоя клеток с умеренной конфлюэнтностью, облегчали фокусировку изображения при различных увеличениях объектива, а также улучшали распознавание изображений и количественный анализ. Стандартизированная подготовка образцов и оптимизированные параметры планшета эффективно.......

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

Обсуждение

При использовании метода двойного окрашивания PI и Hoechst для определения жизнеспособности клеток, например, прибор для высокопроизводительного анализа может быстро и в высокопроизводительном режиме рассчитать жизнеспособность клеток в одной партии с помощью встроенных программных модулей. Данный метод обладает рядом преимуществ, включая малый объем образца, низкую стоимость, минимальное повреждение клеток, слабое выгорание флуоресценции, устойчивость к тушению и возможность получения нескольких изображений. Кроме того,.......

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

Раскрытие информации

Все авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. При переводе рукописи Zhipu AI использовался исключительно для перевода, а не для генерации исследовательских данных, результатов экспериментов или основного академического содержания. Авторы несут полную ответственность за содержание рукописи.

Благодарности

Авторы выражают благодарность за поддержку, оказанную Фондом школы Чэндуского университета традиционной китайской медицины. Авторы благодарят за поддержку в рамках гранта MPRC2022034. Данное финансирование используется для разработки метода трехмерной динамической визуализации кишечных бактерий при применении отвара Эрчен (Erchen Decoction) для лечения мышей с простым ожирением. Авторы признательны за предоставление исследовательской платформы Инновационному институту китайской медицины и фармации Чэндуского университета традиционной китайской медицины и Институту междисциплинарных исследований.

....

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

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Центрифужная пробирка 1,5 mLLabigic Technology Co., Ltd.MCT-001-150
Наконечники для пипеток 1000 µLLabigic Technology Co., Ltd.35423003E
Центрифужная пробирка 15 mLLabigic Technology Co., Ltd.CT-002-15A
Наконечники для пипеток 2,5 µLQingdao Haier Biomedical Co., Ltd.B10T
Наконечники для пипеток 200 µLLabigic Technology Co., Ltd.T-001-200
Центрифужная пробирка 50 mLLabigic Technology Co., Ltd.CT-002-50A
96-луночный планшет для культивирования клетокCorning Incorporated3599
Одноканальный дозатор с регулируемым объемом, 0,1–2,5 μLEppendorf SE3120000216
Одноканальный дозатор с регулируемым объемом, 100–1000 μLEppendorf SE3120000267
Одноканальный дозатор с регулируемым объемом, 20–200 μLEppendorf SE3120000259
Одноканальный дозатор с регулируемым объемом, 2–20 μLEppendorf SE3120000232
Чашка для культивирования клетокCorning Incorporated430167
КриопробиркиLabigic Technology Co., Ltd.BS-20-ST
Диметилсульфоксид (DMSO)Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd.D8371
Модифицированная Дульбекко среда Игла (DMEM)Life Technologies Limited11966-025В данном исследовании полная среда DMEM была приготовлена с использованием 10% FBS, 1% раствора пенициллина-стрептомицина и 89% DMEM.
Инкубатор CO2 ESCO CelCultureEsco Micro Pte. Ltd.CCL-170B-8
Фетальная бычья сыворотка (FBS, сверхчистая)Procell Life Science & Technology Co.,Ltd.164210-50
Флуоресцентный краситель Hoechst 33342Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd.B8040
Клетки HT22Procell Life Science & Technology Co.,Ltd.CL-0697
ImageJNational Institutes of HealthImageJ — одно из программных обеспечений для обработки изображений, использованных в данной работе.
Конфокальная система высокопроизводительного анализа изображений ImageXpress MicroMolecular Devices, LLCImageXpress Micro ConfocalВ тексте работы название прибора заменено на «Система высокопроизводительного анализа изображений».
Низкоскоростная центрифуга для замораживанияHunan Xiangyi Laboratory Instrument Development Co., Ltd.L530R
Программное обеспечение для сбора и анализа высокопроизводительных изображений MetaXpressMolecular Devices, LLCДанное ПО является дополнением к конфокальной системе высокопроизводительного анализа изображений ImageXpress® Micro. В тексте работы под фразой «Программное обеспечение для анализа, поставляемое с устройством» подразумевается данное ПО.
Вертикальный ламинарный шкаф OptiMairEsco Micro Pte. Ltd.ACB-4E1
Parafilm MPechiney Plastic Packaging Inc.PM996
PBS Shanghai Yuchun biology science and technology co., ltd YC-5013
Раствор пенициллина-стрептомицинаProcell Life Science & Technology Co.,Ltd.PB180120
Раствор пропидия иодида (PI)Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd.C0080
Раствор трипсин-ЭДТАBasalMedia Technology Co.,Ltd.S310KJ

Ссылки

  1. Dariolli R, Nir R, Mushlam T, Souza GR, Farmer SR, Batista ML. Optimized scaffold-free human 3D adipose tissue organoid culture for obesity and disease modeling. SLAS Discovery. 2025;31:100218.
  2. Menduti G, Boido M. Recent advances in high-content imaging and analysis in iPSC-based modelling of neurodegenerative diseases. Int J Mol Sci. 2023;24(19).
  3. Park JC, Mook-Jung I. Toward brain organoid-based precision medicine in neurodegenerative diseases. Organoid. 2022;2.
  4. Geyer M, Schreyer D, Gaul LM, Pfeffer S, Pilarsky C, Queiroz K. A microfluidic-based PDAC organoid system reveals the impact of hypoxia in response to treatment. Cell Death Discovery. 2023;9:2....

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

Перепечатки и разрешения

Больше статей

Рабочий процесс визуализациижизнеспособность клетококрашивание PI-Hoechstклетки HT22методы обработки изображениймноговолновое подсчитывание клетоканализ Live-Deadсравнение с ImageJ

Эта статья была опубликована

Видео скоро будет доступно