27 сентября 2019 г.
В этом докладе описывается микрофлюидный чип-метод для создания эксперимента на одной культуре клеток, в котором может быть достигнут высокоэффективный спаривание и микроскопический анализ нескольких одиночных клеток.
Очень важно эффективно сочетать эффективность захвата с динамическим наблюдением изображения живой клетки, чтобы понять влияние взаимодействия клеток и клеток на поведение клеток. Эта трубка может очень эффективно захватывать несколько одиночных ячеек в большей камере и обеспечивать достаточную основу культур для динамического отслеживания поведения нескольких одноклеточных взаимодействий. Начните с подготовки устройства PDMS.
Поместите вафельную форму в блюдо для взвешивания со 100 микролитров трихлоросилана в desiccator и применить вакуум в течение 15 минут. Остановите вакуум и засолить форму пластины в опреснении при 37 градусах по Цельсию, по крайней мере один час. Смешайте pdMS базы и PDMS лечения агента в соотношении 10 к одному, а затем залить в общей сложности 20 граммов смеси на вафельную форму в 15-сантиметровой тарелке.
Поместите 15-сантиметровое блюдо в десикатор и нанесите вакуум на полтора минуты. Затем снимите блюдо с децикатора и устранить остаточные пузырьки воздуха в PDMS с азотным газом. Лечить PDMS, поместив блюдо в духовку при температуре 65 градусов по Цельсию в течение двух-четырех часов.
После завершения, удалить реплику PDMS из вафельной формы, и удар 1,5-миллиметровый вход и 0,5-миллиметровый выход на PDMS. Очистите реплику PDMS и поверхность слайда съемной лентой. Лечить поверхность кислородной плазмой.
Затем вручную выровнять реплику PDMS с слайдом и привести их в контакт друг с другом. Оставьте слайд PDMS в духовке 65 градусов по Цельсию на один день. На следующий день погрузите устройство PDMS в контейнер, наполненный PBS.
Поместите его в desiccator, и применять вакуум в течение 15 минут. Перемести устройство на капот клеточной культуры и стерилизовать его ультрафиолетовым светом в течение 30 минут. Замените буфер устройства PDMS на средний и инкубировать его при четырех градусах по Цельсию в течение одного дня.
Когда клетки достигают 70 до 80% слияния, удалить культуру среды и аккуратно мыть их три раза с пятью миллилитров PBS. Добавьте один миллилитр среды DMEM/F-12, содержащий один микромолейный флуоресцентный краситель, в клетки WNT5B sh4 и pLKO-GFP и инкубировать их в течение 30 минут при комнатной температуре. После инкубации, аккуратно мыть клетки три раза с пятью миллилитров стерильных PBS, удалить PBS, и добавить два миллилитров 0,25%Трипсин-ЭДТА.
Инкубировать клетки в течение четырех минут при комнатной температуре, а затем осторожно нажмите культуру блюдо для содействия отслоения клеток. Добавьте четыре миллилитров среды DMEM/F-12 для разгона клеток WNT5B sh4 и pLKO-GFP, перенесите клетки в 15-миллилитровую трубку и центрифугайте их на 300 xg в течение трех минут. Удалите супернатант и аккуратно повторно приостановите гранулы клетки в один миллилитр среды DMEM/F-12.
Подготовьте один миллилитр клеточной суспензии в концентрации три раза десять-пятый клетки на миллилитр и держать его на льду, чтобы предотвратить агрегацию клеток. Соедините полиэтиленовую трубку между розеткой устройства и шприц-насосом. Удалите носитель и добавьте один микролитер подготовленной клеточной подвески в вход устройства PDMS.
Затем загрузите подвеску ячейки в устройство с помощью шприц-насоса со скоростью потока 0,3 микролитера в минуту. Добавьте один микролитер среды DMEM/F-12 в вход устройства, затем загрузите носитель в устройство с помощью шприц-насоса. Загрузите 0,3 микролитров среды DMEM/F12 в устройство со шприц-насосом со скоростью потока 10 микролитров в минуту.
После загрузки клеток снимите трубку и запечатайте вход и розетку полиолефиновой лентой, чтобы создать закрытую культурную систему. Переместите устройство PDMS в 10-сантиметровую культурную тарелку и добавьте 10 миллилитров стерильных PBS вокруг устройства, чтобы избежать испарения среды. Перенесите культурное блюдо в инкубатор для тройной одноклеточной культуры.
Устройство PDMS имеет трехслойную структуру с местом захвата, которое подключается к культурной камере и каналу обхода. Разница в сопротивлении потока между камерой культуры и каналом обхода позволяет ячейке течь в положение захвата, что приводит к тому, что следующая ячейка проходит через bypass-канал к следующему месту захвата. Рефлюксный шаг используется для освобождения ячейки от места захвата и отправки ее в камеру культуры.
Эффективность захвата ячеев этого протокола оценивалась по трем различным типам ячеев. Человеческие лимфатические эндотелиальные клетки, или LECs, человеческие устные плоскоклеточные карциномы T2.6 клетки, выражающиеся WNT5B-специфические короткие шпильки РНК, и pLKO-GFP клетки управления вектором. Эффективность захвата одноклеточных трех продемонстрированых ячеек составила примерно 71% для LEC, 74% для клеток WNT5B sh4 и 78% для клеток pLKO-GFP.
Тройная эффективность одноклеточного захвата составила 48%Этот метод может быть использован для нескольких одноклеточных ко-культур лимфатических эндотелиальных клеток и плоскоклеточных раковых клеток, а пролиферацию клетки и морфологию можно наблюдать под микроскопом. Важно убедиться, что подготовленные подвески ячейки имеют минимальные агрегаты ячеей, потому что агрегаты ячееок не только снижают эффективность одного спаривания, но и могут засорять микроканалы. Взаимодействие клеток и клеток между отдельными клетками играет важную роль в контроле поведения клеток.
Наш метод может стать эффективным инструментом, который поможет исследователям изучить взаимодействие клеток и клеток на уровне одной клетки, что может привести к открытию новых механизмов, которые не могут быть легко получены из демографических исследований.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данном отчете описывается метод на основе микрофлюидного чипа для организации эксперимента по культивированию единичных клеток, который позволяет с высокой эффективностью объединять в пары и проводить микроскопический анализ множества одиночных клеток. Этот метод обеспечивает динамическое отслеживание межклеточных взаимодействий для более глубокого понимания клеточного поведения.
Данная микрофлюидная платформа устраняет ключевой недостаток традиционных систем сокультивирования, обеспечивая детерминированное спаривание одиночных клеток и отслеживание межклеточных взаимодействий в режиме реального времени. Преодолевая эффект усреднения по популяции, она позволяет получить механистическое понимание гетерогенного поведения клеток, имеющего значение для биологии рака и перекрестного взаимодействия стромы и опухоли. Такой подход поддерживает рабочие процессы раннего поиска, где точное клеточное разрешение улучшает валидацию мишеней и снижает риски при проверке трансляционных гипотез.
Данный метод интегрируется в ранние этапы поиска новых лекарственных соединений, предоставляя количественные данные с разрешением до одной клетки, что позволяет оптимизировать идентификацию перспективных соединений и принятие решений на доклиническом этапе посредством прямого наблюдения за фенотипами, обусловленными взаимодействиями.