Method Article

Üç odacıklı dizi tabanlı empedans testi: elektrik empedansını ölçerek kanser hücrelerinin invaziv potansiyelini değerlendirmek için gerçek zamanlı bir analiz tekniği

July 8th, 2025

In This Article

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kaynak: Sharif, G. M. et al., Ko-Kültürlerden İstilacı Hücre Alt Popülasyonlarının Gerçek Zamanlı Tespiti ve Yakalanması. J. Vis. Uzm. (2022).

Bu videoda, elektrik empedansına dayalı üç odacıklı bir dizi kullanan bir istila testi açıklanmaktadır. Bu teknik, tümör mikro ortamlarında yerleşik stromal hücreler tarafından salgılanan çözünür faktörlerin etkisi altında kanser hücrelerinin istilacı potansiyelini ölçer.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Yeni hazne tasarımı (Şekil 1)

  1. Yeni bir çift odacıklı hücre analizör plakası açın. Üst bölmeyi elektrotlarla bir kenara koyun.
  2. Bir freze makinesi kullanarak, hücre analizör plakasının U şeklindeki alt kuyularının 2 mm'sini tıraş edin.
  3. UV kürlü yapıştırıcı kullanarak traş edilmiş kuyucukların dibine 0,2 μm gözenek boyutuna sahip 2 cm x 7 cm polietersülfon (PES) membran takın. Yapıştırıcının tamamen kürlendiğinden ve inert olduğundan emin olmak için 30 dakikalık kürleme süresine izin verin.
  4. Bir freze makinesi kullanarak, yeni imal edilen üçüncü haznenin sırtlarına oturmak için yanlar boyunca iki uzunlamasına yarık (1,5 mm x 5,6 mm) kesin.
  5. Bir freze makinesi kullanarak, hücre analizör plakasının genel boyutlarını kopyalayan üçüncü bir polikarbonat odası oluşturun; 72 mm x 18 mm (Malzeme Tablosu).
  6. Hücre analizör plakasının 16 oyuklu tasarımını çoğaltmak için 4,8 mm derinliğinde ve 4,75 mm çapında kuyular oluşturun. Bu, kuyu başına 90 μL hacme izin verir.
  7. Yanlarda, haznenin adım 1.4'te oluşturulan orijinal yarıklara kilitlenmesi için iki üçgen çıkıntı oluşturun. Üçgenin yatay kısmı 1,5 mm, dikey kısmı 1,4 mm ve hipotenüsü 2,052 mm'dir.
  8. Kısa kenarda, orijinal plakanın çentiğine sığması için 50.8 mm çapında ve 1.397 mm yüksekliğinde bir düğme oluşturun (Şekil 1, Orta).
  9. Sızdırmaz bir uyum sağlamak için her kuyu için 0,9 mm kalınlığında bir lastik rondela kullanın.

2. Hücre kültürü (MDA-MB-231, DCIS, DCIS-Δ4, J2-fibroblastlar)

  1. Yapışkan hücre kültürlerini (~% 70 birleşme) 1x fosfat tamponlu salin (PBS) ile yıkayın.
  2. Hücreleri kaldırmak için% 0.05 tripsin-EDTA çözeltisi ekleyin.
  3. Tripsin çözeltisini serum içeren hücre kültürü ortamı ile nötralize edin ve hücre süspansiyonunun bir alikotunu kullanarak hücreleri sayın.
    not: Spesifik hücre kültürü ortamı Tablo 1'de bulunabilir.

3. Hasta kaynaklı ksenogreft ayrışması

  1. Steril bir neşter kullanarak taze bir tümör parçasını (1cm2) ince lapa haline getirin.
  2. 3 mg / mL tripsin ve 2 mg / mL kollajenaz ile desteklenmiş 20 mL DMEM F12 ortamı ile 50 mL'lik konik bir tüpe yerleştirin.
  3. Termal çalkalayıcıda (150 RPM) 37°C'de 20 dakika inkübe edin.
  4. Tüpü 5 dakika boyunca 500 x g'da döndürün; süpernatanı çıkarın.
  5. Hücreleri yıkamak için 20 μL DMEM F12 +% 2 FBS ekleyin; 5 dakika boyunca 300 x g'da döndürün ve süpernatanı çıkarın. Yıkamayı iki kez daha tekrarlayın.
  6. Hücreleri saymak için 1 mL PDX ortamında (Tablo 1) yeniden süspanse edin.

4. Kemik iliği hücre ekstraksiyonu

  1. Kemik iliği (BM) toplama filtresini 25 mL 1x PBS ile yıkayın.
    not: Bu çalışmada, hastaneden kullanılan bir BM toplama filtresine, filtrede kalan BM'yi toplamak için PBS eklenmiştir.
  2. Yıkanmış BM'yi, katmanları mümkün olduğunca ayrı tutmaya özen göstererek, 25 mL yoğunluk gradyan ortamına sahip 50 mL'lik konik bir tüpe yavaşça ekleyin.
  3. 18 °C'de 20 dakika boyunca 800 x g'da döndürün.
  4. Santrifüjlemeden sonra üst katmanları (yağ / plazma) sifonlayın ve BM hücrelerine sahip yoğunluk gradyan ortamının üzerindeki beyaz katmanın 5 mL'sini 15 mL'lik konik bir tüpe aktarın.
    not: Alternatif olarak, 5 mL'lik bir pipeti orta katmana (BM) değene kadar üst katmana batırın ve pipeti hareket ettirmeden orta katmanı çok yavaş bir şekilde pipetleyin.
  5. 15 mL konik tüpü 1x PBS (~ 10 mL) ile doldurun ve 300 x g'da 15 dakika döndürün.
  6. Süpernatanı çıkarın; kalan beyaz pelet BM'dir.
  7. Pelette kırmızı kan hücreleri görülürse, 5 mL RBC lizis çözeltisi ekleyin (Malzeme Tablosu) ve oda sıcaklığında (RT) 5 dakika bekletin. 5 dakika boyunca 300 x g'da döndürün ve süpernatanı çıkarın.
  8. Hücreleri yıkamak için 10 mL 1x PBS ekleyin, 5 dakika boyunca 300 x g'da döndürün ve süpernatanı çıkarın. Pelet beyaz olana kadar RBC lizizini (adım 4.7) tekrarlayın.

5. Hücre tohumlama ve birleştirme

  1. Üç steril odayı da doku kültürü başlığına yerleştirin.
  2. Alt bölmenin kısa tarafındaki düğmeyi bulun. Alt bölmeyi, düğme deneyciye bakacak şekilde yönlendirin.
  3. Alt bölmenin her bir oyuğuna 90 μL ortamda 30.000-50.000 hücre ekleyin. Kabarcık oluşturmaktan kaçının. Bunlar, salgılanan faktörleri sağlayacak ancak üst haznenin elektrotları tarafından tespit edilmeyecek olan stromal hücrelerdir.
  4. Hücre motilitesi için pozitif bir kontrol olarak iki alt odacıklı kuyucukta% 5 fetal sığır serumu takviyeli ortam kullanın. Negatif kontrol olarak %0 serum takviyeli ortam kullanın.
  5. Hücrelerin bulunduğu alt haznenin oturması için davlumbazda 10-15 dakika bekletin.
    not: Bu adım, hücreler yapışıksa veya süspansiyon halinde büyüyorsa önerilir.
  6. Alt hazneyi 90° döndürün ve alt haznedeki düğme orta haznedeki çentiğe kayar şekilde orta hazneyi üstüne yerleştirin.
    not: Alt haznedeki topuz ve orta haznedeki mavi nokta, tertibatın zıt uçlarındadır.
  7. Düzeneğin uzun kenarlarının her birinden bir klik sesi duyulana kadar dikey olarak aşağı itin.
  8. Orta haznenin tüm kuyucuklarına 160 μL serumsuz ortam ekleyin.
  9. Kuyucuklar doldurulduktan sonra kubbe şeklinde bir menisküsün göründüğünden emin olun; aksi takdirde, son hacmi pipet kalibrasyonuna göre ayarlayın. Kabarcık oluşturmaktan kaçının.
  10. Üst bölmeyi, elektrotlar aşağı bakacak şekilde orta bölmeye yerleştirin, orta ve üst bölmelerdeki mavi noktaları hizaladığınızdan emin olun.
  11. Düzeneğin uzun kenarlarının her birinden bir klik sesi duyulana kadar dikey olarak aşağı itin.
  12. Üst hazneye 25-50 μL serumsuz ortam ekleyin.
  13. Düzeneği, doku kültürü inkübatöründeki çift amaçlı hücre analizörüne monte edin ve arka planı ölçmeden önce 30 dakika bekleyin.
    not: Bu süre, diziyi dengelemek için gereklidir ve üst bölmeye eklenecek hücre hatlarını hazırlamak için kullanılabilir.
  14. Arka planı ölçün (bkz. bölüm 6) ve düzeneği doku kültürü başlığına geri yerleştirin.
  15. Üst haznenin her bir oyuğuna 100 μL serumsuz ortamda 30.000-50.000 hücre ekleyin. Bunlar, elektrotun zardan başarılı bir şekilde geçtikten sonra algılayacağı hücrelerdir
    not: Maksimum yanıt elde etmek için, testi gerçekleştirmeden önce hücrelerin serumsuz veya düşük serumlu ortamlarda 6-18 saat boyunca büyütülmesi önerilir.
  16. Empedans ölçümü için çift amaçlı hücre analizörüne monte etmeden önce düzeneğin davlumbazda 30 dakika
  17. bekletilmesine izin verin.

6. Arka plan ve empedans ölçümü

  1. Diziyi çift amaçlı hücre analizörü cihazının kızağına yerleştirin.
  2. Hücre analizörü yazılımını açın ve kullanılacak yuvayı seçin.
  3. Mesaj sekmesine tıklayın ve dizinin yuvaya iyi yerleştirildiğinden ve elektrotların sensörlerle iyi bir şekilde hizalandığından emin olmak için Bağlantılar Tamam yazdığından emin olun.
  4. Deney Notları sekmesine tıklayın ve deney hakkında mümkün olduğunca fazla bilgi doldurun.
  5. Düzen sekmesine tıklayın ve dizi düzeninin açıklamasını doldurun.
  6. Zamanlama sekmesine tıklayın ve Adımlar menüsünden iki adım ekleyin; bir arka plan adımı (bir tarama) ve 100 taramalı bir test adımı, her 15 dakikada bir tarama, toplam 25 saat.
  7. Dizi, çift amaçlı hücre analizörü inkübatöründe 30 dakika kaldıktan sonra, arka plan ölçümünü başlatmak için Oynat düğmesine tıklayın. Verilerin kaydedileceği klasörü seçmenizi isteyen bir pencere açılacaktır.
  8. Arka plan ölçümü yapıldıktan sonra, diziyi yuvadan çıkarın ve hücre kültürü başlığına geri yerleştirin.
  9. Hücreleri adım 5.13'te açıklandığı gibi üst hazneye ekleyin ve hücrelerin yerleşmesi için düzeneği 30 dakika doku kültürü başlığında tutun.
  10. Diziyi çift amaçlı hücre analizörüne geri yerleştirin ve Bağlantılar Tamam mesajı için Mesaj sekmesinde kontrol edin.
  11. Empedans ölçümünü başlatmak için Oynat düğmesine tıklayın.
  12. Sinyalin ilerlemesini izlemek için Çizim sekmesine tıklayın.
  13. Uç noktaya 25 saatten önce ulaşılırsa, Yürüt açılır menüsünden İptal adımına tıklayın.
  14. Verileri dışa aktarmak için grafiğe sağ tıklayın, liste biçiminde Kopyala'yı seçin ve ardından verileri bir elektronik tabloya yapıştırın.
    not: Veriler hücre indeksi veya delta hücre indeksi olarak dışa aktarılabilir. Dışa aktarma için grafik ve/veya düzen bilgileri de seçilebilir.

Tablo 1: Hücre kültürü ortamı bileşimi. Tablo, MDA-MD-231 ortamı, J2 Fibroblasts ortamı, DCIS ortamı ve PDX ortamının bileşimlerini listeler.

Serisi Serisi
medyaBileşenKonsantrasyon / oran
MDA-MD-231 ortamıDMEM (Ömer Çiçeğ
Fetal Sığır Serumu (FBS)%10
J2 Fibroblast ortamı DMEM (Ömer Çiçeğ
Fetal Sığır Serumu (FBS)%10
DCIS ortamı DMEM F12
At serumu (HS)%5
Epidermal büyüme faktörü (EGF)20 ng/mL
Insülin10 μg/mL
Hidrokortizon0,5 μg/mL
Kolera toksini100 ng/mL
PDX ortamıDMEM F12
Fetal Sığır Serumu (FBS)%2
HEPES ÜNİVERSİTESİ1 AYLIK
İnsülin Transferrin Selenyum Etanolamin (ITS)10 μg/mL
Hidrokortizon0,5 μg/mL
Sığır serum albümini (BSA)1 mg / mL

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

figure-results-1
Şekil 1: Dizi odalarının ve modifikasyonların görüntüleri.

(A) Diziyi oluşturmak için kullanılan üç oda. Elektrotları barındıran üst bölmede herhangi bir değişiklik yapılmadı. (B) Orta hazne kuyularından, 2 mm'lik bir yükseklik tıraşlanmış ve açık tabana bir membran tutturulmuştur; Her iki tarafa uzunlamasına yarıklar (1,5 mm x 5,6 mm) ekle...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
Herhangi bir çıkar çatışması beyan edilmedi.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
% 0.05 Tripsin-EDTATermo Balıkçı25300-054
yapıştırıcıNorland Optik Yapıştırıcı NOA63
Sığır serum albümini (BSA)SigmaA9418
Hücre kaldırıcıSarstedt83,1832
Vibrio cholerae'den Kolera ToksiniTermo Balıkçı 12585-014
CIM plakasıAgilent 5665817001Hücre analizörü plakası
Clostridium histolyticum'dan kollajenazSigmaC0130
DMEM (Ömer ÇiçeğTermo Balıkçı 11995-065
DMEM-F12Termo Balıkçı11875-093
Fetal Sığır Serumu (FBS), Isı İnaktive EdildiOmega Bilimsel FB-12
HEPES ÜNİVERSİTESİ Termo Balıkçı15630106
At serumu (HS)Gibco (Gibco)16050-122
İnsan EGF'siPeprotech teknolojisiAF-100-15
Hidrokortizon Sigma H4001
İnsülin Transferrin Selenyum Etanolamin (ITSX) (100x)Termo Balıkçı51500056
İnsülin, İnsan Rekombinant, Çinko ÇözeltisiSigmaC8052
J2 FibroblastlarKök Hücre (RRID:CVCL_W667) 100-0353
LenfoHazırlıkKök hücre7851Mononükleer hücrelerin izolasyonu için yoğunluk gradyan ortamı
Matrigel (Matrijel)Corning354230Bodrum membran matrisi
MCFDCIS.com hücreleri (DCIS)RRID:CVCL_5552
MDA-MB-231 hücreleri RRID:CVCL_0062
Freze makinesi Bridgeport Serisi 1 Dikey
Fosfat tamponlu tuzlu su (1x)Termo Balıkçı10010049
Polietersülfon (PES) membranSterlitech TeknolojisiPCTF029030
RBC lizis çözeltisiKök hücre7800
RTCA DP analizörüYaşlı3X16 Çift amaçlı hücre analizörü
TripsinSigma T4799
Serisi Serisi Belediyesi Serisi Serisi Serisi Serisi Serisi Serisi Sayılı Kanun Hükmünde Kararname adet Serisi

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Three Chambered ArrayElectrical ImpedanceCancer Cell InvasionStromal Cell FactorsMicroporous MembraneImpedance Based AnalyzerDual Purpose Cell AnalyzerInvasive Phenotype AssessmentReal Time DetectionCell Migration Assay

Related Articles