-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

RU

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Calculus
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools
Biopharma

Language

ru_RU

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Calculus

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Medicine
Трехмерная (3D) опухоли Сфероид Вторжение Пробирной
Трехмерная (3D) опухоли Сфероид Вторжение Пробирной
JoVE Journal
Medicine
This content is Free Access.
JoVE Journal Medicine
Three-Dimensional (3D) Tumor Spheroid Invasion Assay

Трехмерная (3D) опухоли Сфероид Вторжение Пробирной

Full Text
59,906 Views
12:19 min
May 1, 2015

DOI: 10.3791/52686-v

Maria Vinci1,2, Carol Box2, Suzanne A. Eccles2

1Division of Molecular Pathology,The Institute of Cancer Research, 2Division of Cancer Therapeutics,The Institute of Cancer Research

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This article presents a semi-automated micro-plate assay designed to study tumor cell invasion into a 3D biomatrix. The method allows for the monitoring of cancer cell behavior in a more physiologically relevant environment compared to traditional 2D assays.

Key Study Components

Area of Science

  • Neuroscience
  • Oncology
  • Cell Biology

Background

  • Invasion of normal tissues is a hallmark of malignant tumors.
  • Current methods often rely on 2D assays, which may not accurately reflect in vivo conditions.
  • 3D models provide a more realistic environment for studying tumor behavior.
  • This study aims to enhance the understanding of cancer progression through improved assay techniques.

Purpose of Study

  • To develop a reproducible in vitro assay for tumor cell invasion.
  • To utilize a 3D biomatrix that mimics the extracellular environment.
  • To facilitate drug screening and target validation in cancer research.

Methods Used

  • Creation of tumor steroids in ultralow attachment plates.
  • Application of a basement membrane-like matrix for invasion studies.
  • Monitoring invasion through automated imaging or manual microscopy.
  • Analysis of invasion data using specialized software.

Main Results

  • The assay successfully models tumor cell invasion in a 3D context.
  • Image analysis allows for quantification of invasion over time.
  • The method demonstrates reproducibility and reliability for various cancer models.
  • It provides insights into the dynamics of cancer progression.

Conclusions

  • This 3D invasion assay is a valuable tool for cancer research.
  • It complements traditional 2D assays by incorporating invasion dynamics.
  • The method can aid in the development of targeted therapies.

Frequently Asked Questions

What is the significance of using a 3D model for tumor invasion studies?
3D models provide a more accurate representation of the tumor microenvironment, allowing for better insights into tumor behavior and drug responses.
How does the semi-automated aspect of the assay improve efficiency?
The semi-automated process reduces manual labor and increases reproducibility, enabling faster data collection and analysis.
What types of cancer models can be used with this assay?
The assay can be applied to various advanced human cancer models, including squamous carcinoma cells.
How long does the invasion monitoring last?
Invasion is monitored over a period of 72 to 96 hours, depending on the cell line's invasion speed.
What tools are necessary for image acquisition?
Automated cytometers or inverted microscopes equipped with appropriate objectives are required for image acquisition.
Can this method be used for drug evaluation studies?
Yes, the assay can incorporate cytokines or inhibitors to evaluate their effects on tumor cell invasion.

Вторжение в окружающие нормальные ткани является определяющей характеристикой злокачественных опухолей. Здесь мы представляем простой, полуавтоматический микропланшетный анализ инвазии в естественную 3D-биоматрицу, который был проиллюстрирован рядом моделей запущенных раковых опухолей человека.

Общая цель этой процедуры заключается в том, чтобы обеспечить in vitro, полуавтоматизированный, трехмерный микропланшетный анализ инвазии опухолевых клеток. Это достигается путем предварительного получения опухолевых стероидов воспроизводимого размера в суспензии в сверхнизком присоединении вокруг дна 96, лунок с одновременными стероидами в каждой лунке. Второй шаг заключается в удалении частей среды и добавлении базальной мембраны, такой как матрица или BMM, непосредственно в каждую лунку, чтобы получить полутвердую матрицу, в которую опухолевые клетки проникают из стероидного тела.

Затем инвазия опухолевых стероидов контролируется с интервалами в период от 72 до 96 часов, в течение которых получение изображения выполняется либо автоматически на цитометре, либо вручную на микроскопе. Последним шагом является анализ инвазии опухолевых клеток с помощью автоматизированного цитометра или программного обеспечения для визуализации. В конечном счете, 3D-анализ инвазии опухолевых стероидов используется для моделирования инвазии рака in vitro в формате, который является более физиологически релевантным и поддается целевым исследованиям по валидации и скринингу лекарств.

Мы считаем, что этот метод дополняет простые двумерные анализы пролиферации клеток, обычно используемые для валидации мишеней и скрининга лекарств в исследованиях рака, поскольку он также позволяет нам исследовать инвазию, которая является ключевым аспектом прогрессирования рака в физиологически значимом трехмерном формате. Впервые идея этого метода пришла мне в голову, когда я оптимизировал 3D опухоль phe, рост на микропланшете. Я подумал, что было бы хорошо использовать ту же установку и взгляд на инвазию, и в результате было легко просто удалить часть среды из каждой скважины и заменить ее матрицей, аналогичной базальной мембране.

Визуальная демонстрация этого метода имеет важное значение, так как удержание стероидов в центральном положении каждой скважины после традиции BMM может быть затруднительным на начальном этапе. Это может привести к неоптимальному анализу изображений из-за того, что стероиды находятся в разных фокальных плоскостях. С опытом.

Такое случается редко, но при необходимости процесс можно облегчить за счет щадящего центрифугирования пластины. Чтобы начать все BMM на ICE на ночь, держите набор стерильных фильтрующих наконечников для пипеток P 10 E 200 и P 1000 и стерильных пробирок при температуре минус 20 градусов Цельсия. Также поместите сверхнизкую насадку 96 луночных планшетов, содержащих стероиды четырехдневной давности, на лед.

С помощью многоканальной пипетки аккуратно снимите с воробьиных пластинок 100 микролитров питательной среды на лунку. Для этого шага наклоните кончик к внутренней стенке U-образного дна. Хорошо избегая контакта со дном колодца и местом расположения сфэ

.

Чтобы свести к минимуму нарушение работы стероидов с помощью ледяных наконечников, перенесите BMM в ледяные трубки. Для инвазии, вызванной цитокинами, или для исследований по оценке лекарственных препаратов добавляйте реагенты в BMM с помощью ледяных наконечников. Например, используйте эпидермальный фактор роста или EGF для стимуляции инвазии клеток плоскоклеточной карциномы Cal S и cal r.

Затем аккуратно внесите 100 микролитров BMM в убо. Хорошо направляем наконечник в сторону внутренней стенки колодца. Этот шаг является самым ответственным.

Что касается оптического анализа изображения, то стероиды должны оставаться в центре колодца. Повторите этот шаг для всех необходимых скважин, допустив пять-шесть повторений в каждом условии. При необходимости смените на свежеохлажденный кончик с помощью стерильной иглы.

Удалите пузырьки, если они есть. Используйте микроскоп для визуальной проверки стероидов в центральном положении, если они не центрифугируют пластину при 300 перегрузках в течение трех минут при четырех градусах Цельсия. Это обеспечит центральное расположение стероидов в каждой лунке.

Затем перенесите пластину в инкубатор при температуре 37 градусов Цельсия и дайте BMM затвердеть через час. С помощью многоканальной пипетки аккуратно добавьте 100 микролитров на лунку полного роста. Индуцированная средой или цитокинами инвазия или исследования по оценке лекарственных средств.

Включите в среду цитокины или ингибиторы для автоматического получения изображений. Сканируйте планшеты на цитометре через определенные промежутки времени. Начиная с нулевого времени, выберите приложение confluence.

Затем проверьте, что стероид находится в фокусе. При необходимости отрегулируйте фокус вручную и зафиксируйте смещение фокуса. В разделе настройки выборки.

Селектор сканирует одно центральное поле зрения. После добавления ВММ опухолевые стероиды должны были оставаться в центральном положении. Таким образом, нет необходимости сканировать всю лунку в программном обеспечении.

Определите скважины для сканирования, выделив их на карте пластин. Затем нажмите на кнопку «Начать сканирование». Для автоматического анализа изображений выберите приложение confluence.

На вкладке анализа отрегулируйте параметры приложения для точной сегментации вокруг стероида, включая клеточные процессы и захватчики, распространяющиеся на BMM. Отрегулируйте настройки для каждой линии опухолевых клеток и/или в различные моменты времени. Убедитесь, что настройки анализа подходят для других стероидов в пластине, щелкнув по нескольким разным лункам.

Если в сегментации не совсем точно очерчен стероид, отрегулируйте настройки приложения дальше. Нажмите на кнопку «Начать анализ» на вкладке результатов. Проверьте несколько скважин для проверки качества анализа перед экспортом данных уровня скважины в программу для работы с электронными таблицами.

Повторите анализ для всех временных точек, затем рассчитайте средний процент слияния для повторяющихся скважин и плюс зависимость вторжения от времени на линейчатой диаграмме. Используя научное графическое и статистическое программное обеспечение для ручного получения изображений, используйте инвертированный микроскоп, оснащенный 10-кратным объективом, для записи изображения для каждого опухолевого стероида через определенные промежутки времени. Начиная с T равно нулю, после T равно от 72 до 96 часов.

В зависимости от скорости вторжения в рассматриваемую оболочку клетки, используйте объектив Forex, когда захваченная область слишком велика, чтобы ее можно было полностью захватить в пределах 10-кратного поля зрения. Сохраняйте каждое отдельное полученное изображение для ручного анализа изображений. Откройте изображения сценического графа для анализа изображений.

Программным обеспечением для калибровки является получение изображений сценического графика. Используя как 10, так и четыре объектива. Введите графические измерения, используемые единицы измерения и объективы, а затем выполните калибровку.

Этот шаг требуется только один раз для последующего анализа изображения. Просто перезагрузите необходимые настройки калибровки. Затем откройте изображения анализа инвазии и выберите настройки калибровки в зависимости от объектива микроскопа, используемого для получения изображений.

Измерьте площадь, покрытую стероидами, в программном обеспечении, используемом здесь. Перейдите к измерению и выберите размер счетчика. Выберите while, затем загрузите настройки и выберите предопределенные настройки анализа.

Затем выберите count. Затем стероид должен быть точно сегментирован. Экспорт измерений – это различные параметры в электронную таблицу и запись соответствующей информации об изображении в электронную таблицу.

Наконец, постройте график зависимости средней площади репликации стероидов или инвазии во времени, используя научные графики и статистическое программное обеспечение. Показано здесь в качестве примера инвазии раковых клеток, наблюдаемой в клеточной линии глиобластомы U 87 MG, которая может быть использована для иллюстрации инвазии опухоли головного мозга. После встраивания в BMM-клетки, распространяющиеся по типичной схеме вторжения звездообразования, этот процесс отслеживается в течение 72 часов.

Полностью автоматизированный анализ изображений. Использование цитометра с помощью изображения производит сегментацию вокруг выпячивания клеток и позволяет точно количественно оценить инвазию опухолевых клеток. Отметим, что для этой клеточной линии стероидное тело исключается из измерения инвазированной области.

Полностью автоматизированный анализ изображений легко выполняется и обеспечивает количественную оценку инвазии опухолевых клеток с течением времени. Иная картина клеточной инвазии проявляется у плоскоклеточного, головного и шейного изогенов человека. Линии раковых клеток Cal S чувствительны, а CAL R устойчив к ингибиторам тирозинкиназы EG FFR.

В отсутствие EGF ни одна из клеточных линий не инвазировала в BMM в присутствии пальцевидных выступов EGF, выдавленных из основного тела стероидов Cal ars. В то время как клетки Cal s были менее инвазивными через 72 часа, изображения в этом случае были получены быстро с помощью цитометра изображения, и чтобы проиллюстрировать альтернативный метод, степень инвазии была количественно определена вручную с помощью автономного программного обеспечения для анализа изображений. плотность посева клеток, состав матрицы, а также настройки изображения и анализа После этой процедуры. Тот же метод, который также может быть адаптирован для оценки 3D-инвазии в ткани с использованием, например, опухолей в кокультуре с телами эмбрионов, чтобы они напоминали сложную ткань, или других органоидов, таких как астроциты для глиомы или культуры крипты для рака желудочно-кишечного тракта, или печень для метастазирования гепатоцеллюлярной карциномы и рака толстой кишки.

Explore More Videos

Медицина выпуск 99 вторжение метастазы 3D опухолевые сфероиды внеклеточный матрикс изображения высокую пропускную способность разработки лекарств.

Related Videos

Сфероид Пробирной для измерения TGF-β-индуцированной Вторжение

09:18

Сфероид Пробирной для измерения TGF-β-индуцированной Вторжение

Related Videos

22.5K Views

Трехмерная кокультуральная модель инфильтрации Т-клеток в опухолевых сфероидах

02:02

Трехмерная кокультуральная модель инфильтрации Т-клеток в опухолевых сфероидах

Related Videos

1.7K Views

Создание трехмерной сфероидальной модели инвазии опухолевых клеток

03:18

Создание трехмерной сфероидальной модели инвазии опухолевых клеток

Related Videos

817 Views

Раковая клетка Сфероид Анализ для оценки Invasion в 3D Настройка

05:34

Раковая клетка Сфероид Анализ для оценки Invasion в 3D Настройка

Related Videos

34.3K Views

3-D клетки культуры системы для изучения вторжения и оценки терапии рака мочевого пузыря

09:24

3-D клетки культуры системы для изучения вторжения и оценки терапии рака мочевого пузыря

Related Videos

9.6K Views

Полностью человека опухоли на основе матрицы в трехмерном Сфероидных вторжения анализ

08:15

Полностью человека опухоли на основе матрицы в трехмерном Сфероидных вторжения анализ

Related Videos

16.4K Views

3D сфероидная модель как более физиологическая система для рака связанных фибробластов дифференциации и вторжения в vitro исследований

06:27

3D сфероидная модель как более физиологическая система для рака связанных фибробластов дифференциации и вторжения в vitro исследований

Related Videos

9.7K Views

3D сфероидная модель для глиобластомы

07:40

3D сфероидная модель для глиобластомы

Related Videos

16.4K Views

Мониторинг вторжения раковых клеток и цитотоксичности Т-клеток в 3D-культуре

07:44

Мониторинг вторжения раковых клеток и цитотоксичности Т-клеток в 3D-культуре

Related Videos

12.6K Views

Time-Resolved Флуоресценция Изображения и анализ вторжения раковых клеток в 3D-модель сфероидов

07:42

Time-Resolved Флуоресценция Изображения и анализ вторжения раковых клеток в 3D-модель сфероидов

Related Videos

7K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • JoVE Newsroom
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code