Yöntem makalesi

Hücre yara iyileşme testinin güvenilirliğini artırmak için otomatik olarak stabil ve tekrarlanabilir hücresiz boşluklar oluşturan bir araç

DOI:

10.3791/65794

⸱

4 Ekim 2024

 ,  ,  , 
1Faculty of Art and Communication, Kunming University of Science and Technology, 2The School of Integrated Chinese and Western Clinical Medicine, Anhui University of Chinese Medicine, 3School of Industrial Design, Hubei University of Technology

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

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

Etkileşim deneyimi tasarımı ve kullanıcı gereksinimleri analizinin dahil edilmesiyle, tekrarlanabilirlik, güvenilirlik, pratiklik, hücresel bütünlük ve kullanıcı deneyimi açısından hücresel yara iyileşme testlerini geliştiren yenilikçi bir hücre kazıyıcı sunuyoruz.

Özet

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

Yara iyileşmesi tahlillerinde hücresel migrasyon ölçümünün güvenilirliği, yaygın metodolojik instabilite, yani uç bazlı yöntem tarafından sıklıkla zayıflatılır. Bu sınırlamaları ele almak için tasarlanmış yenilikçi bir araç sunuyoruz. Yeni hücre sıyırıcımız, mevcut yaklaşımı aşarak daha tutarlı ve stabil bir hücresiz boşluk oluşturur. Tekrarlanan biyolojik deneyler, hücre sıyırıcı tarafından üretilen hücresiz boşluğun, uç tabanlı tekniğe kıyasla daha düz kenarlar ve tek tip boyut ve şekil sergilediğini ortaya koymaktadır (p < 0.05). Ürün tasarımı açısından, hücre sıyırıcı, laboratuvar ortamlarına uygun, deneysel sonuçların izlenmesini geliştiren rafine bir renk şemasına sahiptir ve yeniden kullanım için otoklavlama yoluyla sterilizasyona izin verir. Özellikle, tedaviden sonra, hücre sıyırıcı, hücre canlılığı ve proliferasyonu üzerinde ihmal edilebilir bir etki gösterir (sırasıyla% 97.31 ve% 24.41). Tersine, uç bazlı yöntem daha düşük hücre canlılığı (% 91.37) ve proliferasyon (% 18.79) sağlar. Bu araştırma, hücre sıyırıcıyı, hücresel canlılığı korurken tekrarlanabilir hücresiz boşluklar üretebilen yeni, yeniden kullanılabilir bir cihaz olarak sunar ve böylece mevcut tekniklere kıyasla yara iyileşme testlerinin güvenilirliğini artırır.

Giriş

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

Tümörler, seçici büyüme avantajları, metabolik yeniden kablolama ve bağışıklık modülasyonu gibi belirgin özelliklerle karakterize edilir ve bunların tümü, tümör hücrelerinin kritik bir kötü huylu davranışı olan gelişmiş hücre göçüne ilgi çekici bir şekilde katkıda bulunur. Bu özellik, primer tümörün uzak metastazını doğrudan etkiler ve hastaların uzun süreli sağkalımını tehlikeye atar 1,2,3. Seçici büyüme avantajları, kanser hücrelerinin normal hücrelerden daha fazla rekabet etmesini sağlarken, metabolik yeniden kablolama, enerji yollarını değiştirerek bu hızlı çoğalmayı destekler. Aynı zamanda, bağışıklık modülasyonu, tümörlerin vücudun savunmasından kaçmasına izin verir. Çalışmalar, genellikle gelişmiş hücre göçünün bir sonucu olan akciğer metastazının, çeşitli kanserli hastaların ölümüne yol açan terminal bir olay olduğunu göstererek, bu sorunun ciddiyetinin altını çizmektedir4. Örneğin, meme kanseri5, servikal karsinom4 ve osteosarkom6 bu tür vakaların sırasıyla %20, %9 ve %30'unu oluşturmaktadır. Bu nedenle, tümör hücresi göçünün değerlendirilmesi, mevcut onkoloji araştırmalarının ayrılmaz bir parçası haline geldi ve tümör ilerlemesinin çok yönlü doğasını daha da vurguladı.

Hücre yara iyileşmesi testi, genellikle onkolojik çalışmalarda kullanılan, in vitro hücresel göçü ölçmek için kullanımı kolay bir yöntemdir7. Çoğu deneyci, hücre yaralarını manuel olarak oluşturmak için pipet uçları kullanır8. Böyle bir yöntem hızlı ve rahat bir şekilde hücre yaraları oluşturabilse de, hücre göçünü değerlendirmek için tekrarlanabilirliği ve doğruluğu etkileyen birçok sınırlaması vardır. İlk olarak, çizikleri manuel olarak oluşturmak için pipet uçlarının kullanılması, operatörün çalışma açısı, kuvveti ve hızından büyük ölçüde etkilenir ve yöntemin tekrarlanabilirliğini etkiler8. İkinci olarak, uç tarafından oluşturulan hücre kusurları genellikle düz kenarlar yerine pürüzlü kenarlara sahiptir, çünkü pipet uçları belirli elastikiyete sahip plastik ürünlerdir9. Bazı çalışmalar, hücre proliferasyon aralığını kısıtlamak için prefabrike kültür eklerini doğrudan hücre kültürü plakasına yerleştirerek yaralar oluşturur10. Bu yaklaşım, pürüzlü kenarlar ve tekrarlanabilirlik gibi uç tabanlı yöntemin sınırlamalarını ortadan kaldırır. Bununla birlikte, biyouyumlu malzemelerle bile, hücrelerle gömmenin uzun süreli bir arada bulunması hala hücre büyümesini etkiler11. Ayrıca, gömme, temas kısıtlaması12 nedeniyle marjinal bölgede hücresel epigenetik değişikliklere de neden olabilir. Ayrıca, biyouyumlu malzemelerden üretilen kontakt insertler pahalıdır ve yeniden kullanımları zordur, bu da fizibilitelerini sınırlar13. Bu nedenle, in vitro hücresel göçü kolayca ölçmek için yeni, tekrarlanabilir ve pratik bir araca ihtiyaç vardır.

Bu yöntemin birincil amacı, onkolojik çalışmalarda in vitro hücresel göçü ölçmek, mevcut tekniklerin sınırlamalarını ele almak ve hücresel göçü değerlendirmede tekrarlanabilirliği ve doğruluğu artırmak için yenilikçi bir araç sunmaktır.

Bu tekniğin geliştirilmesinin ardındaki mantık, onkolojide tümör hücresi göçünü değerlendirmenin kritik öneminde yatmaktadır. Tümörler, seçici büyüme avantajları, metabolik yeniden kablolama ve bağışıklık modülasyonu dahil olmak üzere belirgin özellikler sergiler ve bunların tümü, kanser malignitesinin temel bir yönü olan gelişmiş hücre göçüne katkıda bulunur. Bu yöntem, hücresel göçü incelemek için daha güvenilir bir yol sağlamayı ve tümör davranışının daha derin bir şekilde anlaşılmasına katkıda bulunmayı amaçlamaktadır.

Bu yöntem, mevcut tekniklere göre önemli avantajlar sunar. Manuel çizik tahlilleri operatöre bağlı parazite maruz kalabilirken, kültür ekleri hücre büyümesini ve gen ekspresyonunu etkileyebilir. Buna karşılık, bu yöntem, onkoloji araştırmalarında in vitro hücresel göçü ölçmek için uygun maliyetli bir çözüm sunarak gelişmiş tekrarlanabilirlik, doğruluk ve pratiklik sunar. Çeşitli kanser türlerinde hücre göçünü incelemek için güvenilir ve erişilebilir bir araca duyulan çok önemli bir ihtiyacı ele alır ve bu da onu alana değerli bir katkı haline getirir.

Protokol

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

Tüm katılımcılar tarafından tam yazılı bilgilendirilmiş onam verildi. Bu çalışmaya hiçbir hayvan veya insan doku örneği dahil edilmediği için etik onay alınamamıştır.

1. Kullanıcı topluluğunun gereksinimlerinin araştırılması

  1. Hücre yara iyileşmesi tahlilleri üzerinde çalışan biyologlara/deneycilere anketler gönderin. Doldurulmuş anketleri toplayın ve bunları çalışma için kullanın. Bu çalışma için 12 Ekim 2021'den 3 Şubat 2022'ye kadar 100 biyoloğa 100 anket teslim edildi. Yanıt yüzdesi %97 idi.
  2. Katılımcılardan, hücre kaşıma deneylerinden hangisi sizi en çok rahatsız etti? gibi soruları yanıtlamalarını isteyin. Ve hücre çizikini gerçekleştirmek için hangi araç kullanıldı? Nedenlerini izlemek için bu soruları alt sorularla takip edin.
  3. Deneycilerin hücre yarası iyileşme deneylerinde pipet uçları ve hücre kültürü ekleri gibi araçlara ilişkin algılarını araştırın. Anketler bölüm 14,15'teki merdivenleme tekniklerine dayalı Ortalama-son-zincir teorisini kullanarak bir aracı diğerine tercih etme nedenlerini anlayın ve toplayın.
    NOT: Merdiven yöntemi iki türe ayrılır: derinlemesine görüşmeler içeren yumuşak merdiven yöntemi ve anketler veya kağıt kalem sınavları içeren sert merdiven yöntemi16. Bu çalışmada kullanılan temel teknik sert merdiven yöntemidir. Ortalama-son-zincir teorisi, hedef kullanıcılar tarafından tutulan açık bilginin yüzeysel ve somut olduğunu, zımni bilginin ise derin ve soyut olduğunu öne sürer 17,18,19.

2. Tasarım ve üç boyutlu modelleme

  1. Önceki anket anketinden toplanan içgörülerden bir taslak çizin ve tasarım sürecini başlatın. Bu ön taslağı temel plan olarak kullanın.
    1. Modelleme yazılımında Dim, DimRadius ve DimDiameter işlevlerini uygulayarak her bileşenin boyutlarını ve düzenini ayrıntılı olarak inceleyin.
    2. Hücre sıyırıcının nihai boyutlarını belirlemek için gerçek 0.02 oyuklu plakalar üzerinde 6 mm hassasiyetle sürmeli kumpas ile ölçümler yapın. Bunların 42,1 mm uzunluğunda, 42,1 mm genişliğinde ve 18,5 mm yüksekliğinde olduğunu onaylayın. Daha sorunsuz bir montajı kolaylaştırmak için tasarım aşamasındaki detaylara, özellikle ürün yüksekliğine ve kuyudaki uygunluğuna dikkat edin.
  2. Üç boyutlu bir model oluşturun ve oluşturun.
    1. Temel bir model oluşturarak bir yazılımda 3D tasarıma başlayın. Esnetmek için ExtrudeCrv ve tasarımı şekillendirmek için Loft gibi düğmelere tıklayın. Modeli iyileştirin ve ardından düzgün kenarlar için FilletEdge'i tıklatın.
      NOT: Kullanılan diğer işlev düğmeleri şunları içerir: Çizgiler - Düz çizgi parçaları çizmek için, Çoklu çizgiler - Birden çok parçadan oluşan sürekli çizgiler oluşturmak için, Dikdörtgenler - Dikdörtgen şekiller çizmek için, Daireler - Dairesel şekiller çizmek için, Yaylar - Yay veya eliptik şekiller çizmek için, Noktalar - Tek nokta işaretçileri yerleştirmek için, Metin - Metin etiketleri eklemek için, Boyutlar - Modellere ölçülen boyutlar eklemek için, Array - Nesnelerin kopyalanmış desenlerini oluşturmak için, Döndür - Nesneleri istenen açılarda döndürmek için, Taşı - Nesneleri yeni konumlara taşımak için, Ölçek - Nesneleri daha büyük veya daha küçük yeniden boyutlandırmak için, Kırp/Genişlet - Nesneleri diğer geometrilere uyacak şekilde kırpmak veya genişletmek, Boolean Union/Difference/Intersection - Nesneleri birleştirmek, çıkarmak veya kesişimini bulmak için, Katmanlar - Nesneleri farklı katmanlarda düzenlemek için, Render - Malzemeler ve ışıklandırma ile işlenmiş görünümler oluşturmak için ve Dışa Aktar - Model geometrisini diğer dosya formatlarına aktarmak için.
    2. Modeli bir 3B oluşturma yazılımına aktarın. Plastik, sünger ve çelik gibi malzemeleri uygulayın, ardından gerçekçi işleme için aydınlatmayı ayarlayın.
      NOT: İşlev düğmelerinin genelleştirilmiş bir listesi şunları içerir: Sürükle ve Bırak - Bir malzemeyi kitaplıktan sürükleyip gerçek zamanlı görünümde istenen bileşenin üzerine bırakarak malzemeleri doğrudan parçalara veya modellere uygulamak için, Sağ tıklama - Kitaplıktaki bir malzemeye sağ tıkladığınızda, genellikle şu seçenekleri görürsünüz: Seçime Uygula - Malzemeyi gerçek zamanlı görünümde seçilen bir parçaya uygulayın. Malzemeyi Düzenle - Malzeme özelliklerini ayarlayın. Malzeme Özellikleri (bir malzeme seçtikten sonra) - Malzemenin renk, pürüzlülük, kırılma indisi ve diğer özellikler gibi belirli özelliklerine erişmek ve bunları değiştirmek için. Arama Çubuğu - Kitaplıktaki bir materyali, adını veya ilişkili anahtar sözcükleri yazarak hızlı bir şekilde bulmak için. Kategoriler/Klasörler - Metaller, plastikler, cam vb. gibi farklı malzeme kategorileri veya klasörleri arasında gezinmek için. Favorilere Ekle - Gelecekteki oturumlarda kolay erişim için belirli materyalleri favori olarak işaretlemek için. Kısayol Tuşları - Bazı işlemlere kısayol tuşları aracılığıyla erişilebilir. Örneğin, M genellikle seçilen bir parçanın malzeme özelliklerini hızlı bir şekilde ortaya çıkarmak için kullanılan kısayol tuşudur.
    3. Son olarak, fotoğraf ve tasarım yazılımında görüntünün kontrastını (+56) ve doygunluğunu (Canlılık +19, Doygunluk +7) iyileştirin ve yüksek kaliteli, gerçekçi bir ürün temsili sağlamak için bağlam için arka plan öğeleri (metin bilgileri ve beyazdan açık gri gradyan arka plana kadar renk) ekleyin.
      1. Bir görüntünün kontrastını ayarlamak için Görüntü > Ayarları, Parlaklık/Kontrast'ı kullanın. Görüntünün doygunluk seviyesini değiştirmek için Görüntü > Tonu/Doygunluğu seçeneğini kullanın. Görüntüye metin bilgileri eklemek için Metin Aracı'nı (T simgesi) kullanın.
        NOT: İşlev düğmelerinin genelleştirilmiş bir listesi şunları içerir : Elips Aracı (U) - Noktalar/daireler çizmek için. Aracı bir şekil çizecek şekilde ayarlayın, istediğiniz dolgu rengini seçin ve ardından bir nokta oluşturmak için tıklatıp sürükleyin (mükemmel bir daire oluşturmak için Shift tuşunu basılı tutun). Çizgi Aracı (U) - Görüntü üzerine düz çizgiler çizmek için. Aracı seçin, istediğiniz çizgi genişliğini ayarlayın ve ardından bir çizgi çizmek için tıklayıp sürükleyin. Fırça Aracı (B) - Noktalar ve çizgiler çizmenin alternatif bir yolu. Fırça boyutunu ve şeklini seçin, ardından tıklayın (noktalar için) veya tıklayın ve sürükleyin (çizgiler için).
  3. Üç boyutlu modeli tamamladıktan sonra,20,21,22 öğütme ve montaj yöntemi ile hücre sıyırıcıyı üretmeye devam edin.

3. Üretim

  1. Hücre kazıyıcının prototiplerini tasarlamak için mevcut çalışmada renk, malzeme, bitiş (CMF) teorisini kullanın. CMF teorisi, bilimsel araştırmalarda bir tasarım metodolojisi olarak hizmet vermektedir. Ürün kullanılabilirliğini artırır, kullanıcı algısını şekillendirir ve malzeme seçiminiyönlendirir 23,24,25.
    1. Siyah 6 C, Soğuk Gri 6 C ve 11-0601TPG26,27 dahil olmak üzere standart renk sisteminden hücre sıyırıcıda kullanılacak renkleri seçin.
    2. Laboratuvar standartlarını karşılayan hücre sıyırıcıyı oluşturmak için polipropilen (PP), sünger ve yüksek karbonlu çelik dahil olmak üzere uygun malzemeleri seçin. Fiziksel prototiplerin üretimi için, yapısal çerçeveyi oluşturmak için bir 3D yazıcı kullanarak başlayın. Ardından, sıyırıcının montajını tamamlamak için konektörler veya yapıştırıcı maddeler kullanın.
      NOT: Hücre sıyırıcının fiziksel ürününü hazırlamak için gerekli malzemeleri öğütün ve birleştirin. Güvenli ve etkili bir nihai ürün sağlamak için tüm süreç boyunca güvenlik protokollerine uyulmalıdır.
    3. Kesme, taşlama, cilalama, damgalama veya diğer teknikleri içerebilecek bitirme işlemine geçin. Pürüzlü kenarları gidermek için modeli orta kumlu, 120 kumlu bir zımpara kağıdı kullanarak zımparalayarak başlayın.
    4. Pürüzsüz bir yüzey elde etmek için bunu ince kumlu, 220 kumlu bir zımpara kağıdı ile takip edin.
    5. Yüzeyleri düzleştirmek için zımparalama sonrası, geçmeli veya yerleşik konektörlerin doğru şekilde eşleştiğinden emin olun.
    6. Hücre sıyırıcının sağlam ve dayanıklı bir şekilde monte edilmesini sağlamak için konektörleri (sabit çubuklar) kullanarak slayt I ve II'yi güvenli bir şekilde birleştirin. Mekanik sabitleme ve yapıştırıcı yapıştırmanın bir kombinasyonu ile hücre sıyırıcının nihai sabit formunu elde edin. Parçaları mekanik kuvvetle birbirine sabitlemek için bağlantı elemanları, özellikle bir gömme ve zıvana yapısı kullanın. Ek olarak, montajın gücünü artırmak için, bileşenleri daha fazla yapıştırmak için yapıştırıcı (yapıştırıcı) uygulayın.
    7. Orijinal şeklini ve fiziksel özelliklerini koruduğundan emin olmak için sıyırıcıyı 121.3 °C'de 30 dakika otoklavlayın.

4. Hücre kültürü

  1. % 10 fetal sığır serumu (FBS) ve% 1 penisilin-streptomisin ile desteklenmiş minimum esansiyel ortamda HOS hücrelerini büyütün. Onları 37 ° C'de% 5 CO2 ile kültürleyin.
  2. Kültür ortamını her 2 günde bir değiştirin.
  3. Hücre büyümesi% 80 birleşmeyi aştığında,% 0.25 EDTA ile 1 mL tripsin ekleyin ve 60 saniye boyunca sindirin. Daha sonra, alt kültür için hücreleri 5 dakika boyunca 300 x g'da santrifüjleyin. Süpernatanı çıkarın ve kuyucuk başına 5 x 104 hücrelik bir nihai konsantrasyon elde etmek için kültür ortamı ekleyin. Hücreleri saymak için otomatik bir hücre sayacı kullanın.

5. Hücre sıyırıcının hücre yaralama potansiyelinin değerlendirilmesi ve uçlara dayalı yöntem

  1. Tüm malzemeleri yaralamak için hazırlayın ve 30 dakika maruz bırakarak ultraviyole radyasyonla sterilize edin.
  2. Sterilizasyondan sonra, hücre sıyırıcı yöntemi veya uç bazlı yöntem kullanılarak, oyuk başına 5 x 104 hücre konsantrasyonunda 6 oyuklu plakalarda% 100 birleşik HOS hücreleri sarıldı.
    1. Uç tabanlı yöntem için, 100 μL'lik bir uç kullanın ve 1 vuruş yatay yönde ve diğeri dikey yönde olacak şekilde ortam içeren hücre boyunca sürükleyin.
    2. Hücre sıyırıcı yöntemi için, sıyırıcı prototipini kuyucuklardan birine yerleştirin ve cımbız yardımıyla bir kez hafifçe bastırın. Hücreler yaralanır. Her yaralama deneyini üç nüsha halinde gerçekleştirin.
  3. Dijital mikroskop sistemi ve görüntüleme yazılımı kullanarak tüm hücre yaralarını analiz edin.

6. Hücre canlılığının ve hücre proliferasyonunun ölçülmesi

  1. CCK-8 Kitinde sağlanan protokolü izleyerek tüm hücre canlılığı testlerini gerçekleştirin.
  2. Hücreleri CCK-8 çözeltisi ile 37 ° C'de 2 saat inkübe edin, daha sonra hücre canlılıklarını ölçmek için bir mikroplaka okuyucu kullanarak 450 nm'de absorbanslarını ölçün.
  3. DNA duplikasyonunu doğru bir şekilde ölçmek ve hücre proliferasyon oranını doğrudan ölçmek için 5-etinil-20-deoksiüridin (EdU) dahil etme testini tasarlayın. Önceki yayın28'de özetlenen protokolü izleyerek, EdU testini kullanarak hücre yaraları oluşturmak için farklı yöntemlerin hücre çoğalması üzerindeki etkisini belirleyin.
  4. Hücreleri boyayın ve dijital mikroskop sistemi kullanarak görüntüleyin. Her deneyin üç nüsha halinde yapıldığından emin olun.

Sonuçlar

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

Hücre yaraları oluşturmak için araçlar için kullanıcı taleplerinin incelenmesi
Hücre yaraları oluşturmak için mevcut deneysel yöntem, biyolojik tekrarlanabilirliği, sağlamlığı, ekonomik tüketimi ve hücre yarası iyileşme testinin kullanıcı deneyimini tehlikeye atan birçok sorunu ele almak için daha fazla geliştirme gerektirmektedir. Anketler29 aracılığıyla biyolojik deneylerde yer alan kullanıcıların gereksinimlerini analiz etmek için sert merdivenleme yöntemini kullandık (Şekil 1A). Ankette yer alan isimler gibi bilgiler, gizliliklerini korumak için anonim hale getirildi. Anketin detayları Tablo 1'de




figure-results-1

figure-results-2

figure-results-3

figure-results-4

figure-results-5

figure-results-6

Tartışma

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

Bu çalışmanın amacı, hücre yara iyileşmesi testi için otomatik mekanize bir araç geliştirmektir. Bildiğimiz kadarıyla, tek tıklamayla otomatik olarak hücre yaraları oluşturmak için mekanize tahrikli bir yapı uygulamaya yönelik ilk girişimi temsil ediyor. Bu sayede, düşük tekrarlanabilirlik ve kararsız çizik durumu gibi geleneksel uç tabanlı yöntemin eksikliklerini ele almayı amaçlıyoruz. Olumlu sonuçlardan ve kullanıcı topluluğundan gelen cesaret verici geri bildirimlerden yararlanan hücre kazıyıcının, deneycilere hücre yaraları oluşturmak için verimli ve kararlı bir alternatif sunması ve böylece deneysel analiz sonuçlarının güven seviyesini önemli ölçüde iyileştirmesi beklenmektedir.

Mevcut hücre sıyırıcının kullanımı için, kullanıcı 1) uç tabanlı yöntem gibi geleneksel yöntemlere benzer hücresiz boşluk oluşturmak için bekleyen hücreleri hazırlamalıdır, yani hücreleri belirli bir yoğunlukta altı oyuklu plakaya tohumlamak; 2) hücresel yakınsama oranının% 90'> ulaşmasını bekleyin; 3) steril hücre sıyırıcıyı bir plaka kuyucuğuna koyun, Şekil 5'te gösterildiği gibi düğmeye tıklayın ve hücresiz boşluk 1-2 saniye içinde otomatik olarak oluşturulacaktır.

Hücre yara iyileşme testi, hücre göç kapasitesini ölçmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Tipik olarak, deneyciler hücre yaraları oluşturmak için pipet uçları kullanırlar. Örneğin, Tarık ve ark. hücre göç kapasitesini değerlendirmek için hücre yaraları oluşturmak için bir pipet ucu kullandı45; tesadüf değil, Rahimi ve ark. PC3 hücrelerinin46 göç kapasitesini gözlemlemek için bir tahlilde bir pipet ucu kullandılar; fare mezenkimal hücre göçü testinde Cormier ve ark. ayrıca bir pipet tabancasıkullandı 47; Arseniğin cilt hücresi göçü üzerindeki etkisini gösterirken, Pinto ve ark. diğerlerinin yanı sıra dikey kazıma48 için bir pipet ucu kullandı.

Bununla birlikte, daha önce de belirtildiği gibi, hücresel yaralar oluşturmak için bir uç kullanmak, değişken hücresiz alan, pürüzlü kenarlar ve operatörün kuvvetine ve çizik açısına bağımlılık gibi çeşitli sorunlara sahiptir ve bu da düşük tekrarlanabilirlikile sonuçlanır 49. Anketlerin mevcut sonuçları, uç tabanlı yöntemin, özellikle fiyat, hücre hayatta kalma oranı ve aletin yeniden kullanılabilirliği açısından hücre kültürü eklerine göre daha belirgin avantajlara sahip olduğunu da kanıtladı. Alternatif olarak, hücre ekleri çok maliyetlidir ve yeniden kullanılması zordur, ancak her iki alette de kusurlar vardır. Bu nedenle, kullanıcı topluluğu genellikle iyimserdir ve yenilikçi araçları denemeye isteklidir. Bu çalışma, hücre yarası oluşumunu kolaylaştırmak ve stabilize etmek için yeni bir hücresiz alan hazırlama aracı tasarladı ve geliştirdi.

Bu çalışmanın en önemli katkısı, hücre kazıyıcının geliştirilmesi ve deneysel olarak doğrulanmasında yatmaktadır. Önceki çalışmalarla karşılaştırıldığında, mevcut hücre kazıyıcının iyileştirmeleri aşağıdaki üç ana noktayı içermektedir. 1) hücre yaralarının kararlı ve uygun şekilde üretilmesi. Bu çalışma, geleneksel uç tabanlı yöntemle karşılaştırıldığında, mevcut hücre sıyırıcı tarafından üretilen hücre yaralarının düz kenarlara sahip olduğunu ve tekrarlanan deneylerde benzer yaralar oluşturabildiğini gösterdi, bu da hücre yara iyileşme deneylerinin tekrarlanabilirliğini ve güvenilirliğini büyük ölçüde geliştirdi. 2) Mevcut hücre kazıyıcının hücre durumu üzerinde daha az etkisi oldu. Hücre canlılığını ve proliferasyonunu (DNA amplifikasyonu) etkilemedi, bu da uç bazlı yöntemden önemli ölçüde daha iyiydi. Bu nedenle, bu hücre sıyırıcının, rutin deneylerde dış faktörlerin hücre yara iyileşme testi üzerindeki etkisini daha da azaltması beklenmektedir. 3) Bu hücre kazıyıcı, kullanıcı topluluğunun talepleriyle iyi bir uyum içindedir. Önceki anket araştırmasının sonuçları, kullanıcıların yeni hücre yaraları aracı için gereksinimlerinin esas olarak mevcut hücre sıyırıcıda elde edilen tek tip strok genişliği, yüksek tekrarlanabilirlik, basit işlem prosedürü ve makul fiyat içerdiğini göstermiştir. Ek olarak, hücre sıyırıcı, bu ürünün basit ve pratik tasarım konseptini iletmek için nötr renklerde tasarlanmıştır. Aynı zamanda, güçlü siyah beyaz kontrastı, işlevsel alanlarını etkili bir şekilde vurgular. Genel stil, kavisli yüzeyin yuvarlatılmış artikülasyonu ile oluşturulan, geleneksel yara şekline atıfta bulunan ve ürünün rolünü öneren bir çapraz şekildir. İşlemin zorluğu, işlem basitleştirilerek ve manuel sıfırlama işlevi azaltılarak azaltılır. Özetle, sonuçlar, deneycilerin hücre çiziklerini tek tıklamayla, otomatik ve sağlam bir şekilde hazırlamaları ve böylece bilimsel sonuçların tekrarlanabilirliğini artırmaları için umut verici bir alternatif araca işaret ediyor.

Bu çalışmanın sınırlılıkları kabul edilmelidir. Anketle görüşülen kişilerin örneklem büyüklüğü bu çalışmanın genellenebilirliğini sınırlamaktadır; Bu nedenle, hücre kazıyıcıyı iyileştirmek için bir takip çalışmasında örneklem boyutunu daha da genişleteceğiz. İkinci olarak, bu hücre kazıyıcının performansının daha kapsamlı bir şekilde değerlendirilebilmesi için hücre kazıyıcının daha geniş bir kullanıcı popülasyonu ile iyi planlanmış bir çalışmaya dahil edilmesi gerekir.

Açıklamalar

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

Yazarlar herhangi bir çıkar çatışması olmadığını beyan ederler.

Teşekkürler

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

Bu çalışma, Ulusal Sosyal Bilimler Vakfı (22FYSB023), Hubei Endüstriyel Tasarım Merkezi Araştırma Vakfı (08hqt201412046) ve Hubei İl Milli Eğitim Departmanı İnsan ve Sosyal Bilimler Vakfı (15Y054) hibesi ile desteklenmiştir.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
CCK-8 KitiBeyotime Company, ÇinC0037
dijital mikroskop sistemiOlympusIX81
fetal sığır serumuGibco, ABD16000044
HOS Procell Yaşam Bilimleri & Technology Co., LtdCL-0360
Image-Pro PlusMedia Cyberneticssürüm 6.0
KeyShotLuxionsürüm 11.03D oluşturma yazılımı
mikroplaka okuyucuBioTek, AlmanELX808
Minimum Temel OrtaGibco, ABD11095080
Pantone eşleştirme sistemiPantoneTicari renk eşleştirme
penisilin-streptomisinBeyotime Şirketi, ÇinST488
PhotoshopAdobefotoğraf ve tasarım yazılımı
Rhinoceros 3DRobert McNeel & Associatessürüm 7.03D tasarım yazılımı
TC20 Otomatik Hücre SayacıBio-RadTC20
TripsinCytiva  HyClone, Amerika Birleşik DevletleriSH30042.01

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Trepat, X., Chen, Z., Jacobson, K. Cell migration. Compr Physiol. 2 (4), 2369-2392 (2012).
  2. Moncharmont, C., et al. Radiation-enhanced cell migration/invasion process: a review. Crit Rev Oncol Hematol. 92 (2), 133-142 (2014).
  3. Verbeek, B. S., Adriaansen-Slot, S. S., Vroom, T. M., Beckers, T., Rijksen, G. J. F. I. Overexpression of EGFR and c-erbB2 causes enhanced cell migration in human breast cancer cells and NIH3T3 fibroblasts. FEBS Lett. 425 (1), 145-150 (1998).
  4. Vaideeswar, P., Aswani, Y., Damani, S., Singaravel, S. Pulmonary microvascular metastases in cervical carcinoma: A case series. J Postgrad Med. 66 (3), 155-158 (2020).
  5. Liang, Y., Zhang, H., Song, X., Yang, Q. Metastatic heterogeneity of breast cancer: Molecular mechanism and potential therapeutic targets. Semin Cancer Biol. 60, 14-27 (2020).
  6. Sasaki, R., Osaki, M., Okada, F. MicroRNA-based diagnosis and treatment of metastatic human osteosarcoma. Cancers (Basel). 11 (4), 553(2019).
  7. Spaeth, E., Klopp, A., Dembinski, J., Andreeff, M., Marini, F. Inflammation and tumor microenvironments: defining the migratory itinerary of mesenchymal stem cells. Gene Ther. 15 (10), 730-738 (2008).
  8. Zhang, M., Li, H., Ma, H., Qin, J. A simple microfluidic strategy for cell migration assay in an in vitro wound-healing model. Wound Repair Regen. 21 (6), 897-903 (2013).
  9. Yue, P. Y., Leung, E. P., Mak, N., Wong, R. N. A simplified method for quantifying cell migration/wound healing in 96-well plates. J Biomol Screen. 15 (4), 427-433 (2010).
  10. Roch, T., et al. Immunological evaluation of polystyrene and poly (ether imide) cell culture inserts with different roughness. Clin Hemorheol Microcirc. 52 (2-4), 375-389 (2012).
  11. Jonkman, J. E., et al. An introduction to the wound healing assay using live-cell microscopy. Cell Adh Migr. 8 (5), 440-451 (2014).
  12. Freshney, R. I. Culture of animal cells: a manual of basic technique and specialized applications. , John Wiley & Sons, Inc. (2015).
  13. Kato, T., et al. Reuse of cell culture inserts for in vitro human primary airway epithelial cell studies. Am J Respir Cell. 64 (6), 760-764 (2021).
  14. Veludo-de-Oliveira, T. M., Ikeda, A. A., Campomar, M. C. Discussing laddering application by the means-end chain theory. Qualit Rep. 11 (4), 626-642 (2006).
  15. Yang, T., Yang, F., Men, J. Recommendation content matters! Exploring the impact of the recommendation content on consumer decisions from the means-end chain perspective. Int J Info Manage. 68, 102589(2023).
  16. Sadeghlou, S., Emami, A. Residential preferences and satisfaction: a qualitative study using means-end chain theory. J Housing Built Env. 38, 1711-1734 (2023).
  17. Pieters, R., Baumgartner, H., Allen, D. A means-end chain approach to consumer goal structures. Int J Res Market. 12 (3), 227-244 (1995).
  18. Valette-Florence, P., Rapacchi, B. J. J. Improvements in means-end chain analysis: using graph theory and correspondence analysis. J Advert Res. 31, 30-45 (1991).
  19. Nunkoo, R., Ramkissoon, H. Applying the means-end chain theory and the laddering technique to the study of host attitudes to tourism. J Sustain Tourism. 17 (3), 337-355 (2009).
  20. Development of an automatic mold polishing system. Tsai, M. J., Chang, J. L., Haung, J. F. IEEE Int Conf Robot Auto, 3, 3517-3522 (2005).
  21. Altan, T., et al. Advanced techniques for die and mold manufacturing. CIRP Annals. 42 (2), 707-716 (1993).
  22. Kalt, E., Monfared, R., Jackson, M. Towards an automated polishing system: Capturing manual polishing operations. Int J Res Eng Tech. 5 (7), 182-192 (2016).
  23. Becerra, L. CMF design: the fundamental principles of colour, material and finish design. , Frame Publishers, UK. (2016).
  24. Pan, C., et al. Next-generation immuno-oncology agents: current momentum shifts in cancer immunotherapy. J Hematol Oncol. 13 (1), 29(2020).
  25. Kim, S., Nah, K. The development direction of emotional materials by increasing sensorial experiences-Focusing on the case study of CMF design. Arch Des Res. 27 (2), 121-135 (2014).
  26. Eiseman, L. The complete color harmony, pantone edition: expert color information for professional results. , Rockport Publishers. (2017).
  27. Eiseman, L., Recker, K. Pantone: The twentieth century in color:(coffee table books, design books, best books about color). , Chronicle Books. (2011).
  28. Deng, P., Jin, W., Liu, Z., Gao, M., Zhou, J. Novel multifunctional adenine-modified chitosan dressings for promoting wound healing. Carbohydr Polym. 260, 117767(2021).
  29. Ares, G., Giménez, A., Gámbaro, A. Understanding consumers' perception of conventional and functional yogurts using word association and hard laddering. Food Quality Prefer. 19 (7), 636-643 (2008).
  30. Lee, W. J. A study on word cloud techniques for analysis of unstructured text data. J Converg Culture Tech. 6 (4), 715-720 (2020).
  31. Word Cloud Explorer: Text Analytics Based on Word Clouds. Heimerl, F., Lohmann, S., Lange, S., Ertl, T. 47th Hawaii international conference on system sciences, , IEEE. (2014).
  32. Kulevicz, R. A., et al. Influence of sustainability reports on social and environmental issues: bibliometric analysis and the word cloud approach. Env Rev. 28 (4), 380-386 (2020).
  33. Rubbo, S. D., Gardner, J. F. A review of sterilization and disinfection. Lloyd-Luke. , (1965).
  34. Kelsey, J. C. Sterilization by ethylene oxide. J Clin Pathol. 14 (1), 59-61 (1961).
  35. Shintani, H. Ethylene oxide gas sterilization of medical devices. Biocontrol Sci. 22 (1), 1-16 (2017).
  36. Rutala, W. A., Gergen, M. F., Weber, D. J. Comparative evaluation of the sporicidal activity of new low-temperature sterilization technologies: ethylene oxide, 2 plasma sterilization systems, and liquid peracetic acid. Am J Infect Control. 26 (4), 393-398 (1998).
  37. Dion, M., Parker, W. Steam sterilization principles. Pharm Eng. 33 (6), 1-8 (2013).
  38. Környei, Z., et al. Cell sorting in a Petri dish controlled by computer vision. Sci Rep. 3, 1088(2013).
  39. Hsu, J. T., et al. Chronic wound assessment and infection detection method. BMC Med Inform Decis Mak. 19 (1), 99(2019).
  40. Katoh, M. Test-retest reliability of isometric ankle plantar flexion strength measurement performed by a hand-held dynamometer considering fixation: examination of healthy young participants. J Phys Ther Sci. 34 (6), 463-466 (2022).
  41. Li, X., Zhao, J., Ma, G., Huang, S. Experimental study on the traditional timber mortise-tenon joints. Adv Str Eng. 18 (12), 2089-2102 (2016).
  42. Cottle, R. W. The principal pivoting method revisited. Mathematical Prog. 48, 369-385 (1990).
  43. Cross, N. Engineering design methods: strategies for product design. , John Wiley & Sons. (2021).
  44. Otto, K., Wood, K. Product design: techniques in reverse engineering and new product development. , Pearson. (2001).
  45. Tariq, M., et al. Gefitinib inhibits M2-like polarization of tumor-associated macrophages in Lewis lung cancer by targeting the STAT6 signaling pathway. Acta Pharmacol Sin. 38 (11), 1501-1511 (2017).
  46. Rahimi, S., et al. CRISPR/Cas9-mediated knockout of Lcn2 effectively enhanced CDDP-induced apoptosis and reduced cell migration capacity of PC3 cells. Life Sci. 231, 116586(2019).
  47. Cormier, N., Yeo, A., Fiorentino, E., Paxson, J. Optimization of the wound scratch assay to detect changes in murine mesenchymal stromal cell migration after damage by soluble cigarette smoke extract. J Vis Exp. (106), e53414(2015).
  48. Pinto, B. I., Cruz, N. D., Lujan, O. R., Propper, C. R., Kellar, R. S. In vitro scratch assay to demonstrate effects of arsenic on skin cell migration. J Vis Exp. (144), e58838(2019).
  49. Rodriguez, L. G., Wu, X., Guan, J. L. Wound healing assay. Methods Mol Biol. 294, 23-29 (2005).

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

H cre Kaz y cH cresiz Bo lukH cre GH cre Canl lH cre ProliferasyonuTekrarlanabilir AnalizU Tabanl Y ntemEdU Analizi

İlgili makaleler