Name: Elektroporasyon eşiklerinin miktarının belirlenmesi için yüksek verim yeteneğine sahip üç boyutlu doku modeli (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-08-19T13:20:00.000+00:00
Duration: 8 min 23 s
Description: Keşfedin elektroporasyon eşiklerini hesaplamalı modelleme ile üç boyutlu doku taklitlerinde nicelendirmeyi. Bu yöntem, hücre geçirgenliği optimizasyonu ve gen aktarımı protokollerinin geliştirilmesi için yüksek verimli analiz sağlar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<table><tbody><tr><td>%0,25 tripsin-EDTA</td><td>Gibco</td><td>25200056</td><td></td></tr><tr><td>1000 uL pipet ucu</td><td>Fisher Bilimsel</td><td>13-811-164</td><td></td></tr><tr><td>15 mL konik tüp</td><td>Fisher Bilimsel</td><td>14-959-70C</td><td></td></tr><tr><td>200 uL pipet ucu</td><td>Fisher Bilimsel</td><td>13-811-139</td><td></td></tr><tr><td>304 paslanmaz çelik küt uçlu iğneler</td><td>McMaster Carr'ın fotoğrafı.</td><td>75165A753</td><td></td></tr><tr><td>316 Paslanmaz çelik boru</td><td>McMaster Carr'ın fotoğrafı.</td><td>89785K319 Serisi</td><td></td></tr><tr><td>Akrilik</td><td>McMaster Carr'ın fotoğrafı.</td><td>8505K754 Serisi</td><td></td></tr><tr><td>Biyogüvenlik Kabini</td><td>Fisher Bilimsel</td><td>13-261-312</td><td></td></tr><tr><td>CAD yazılımı</td><td>Dassault Sistemleri</td><td>SolidWorks</td><td></td></tr><tr><td>Merkezkaç</td><td>Nuaire</td><td>NU-C200R Serisi</td><td></td></tr><tr><td>Elektroporatör</td><td>Hbio</td><td>45-0662</td><td>Bu çalışmada özel yapım bir cihaz ve bir BTX ECM 830 sistemi kullanılmıştır</td></tr><tr><td>EMEM</td><td>Fisher Bilimsel</td><td>MT10009CV</td><td>Bu değişebilir&nbsp; HEK293 dışında bir hücre hattı kullanılıyorsa</td></tr><tr><td>Falcon 12-well Şeffaf Düz Tabanlı TC-işlenmiş Multiwell Hücre Kültürü Plakası, Kapaklı</td><td>Corning</td><td>353043</td><td>Herhangi bir 12 oyuklu plaka kullanılabilir, elektrot tutucuyu imal ederken kuyu boyutlarının dikkate alındığından emin olun.</td></tr><tr><td>FBS'nin</td><td>Fisher Bilimsel</td><td>A5670701</td><td></td></tr><tr><td>Fiber Optik Sıcaklık Probu</td><td>Micronor Inc.</td><td>TS5-20MM-02 Serisi</td><td></td></tr><tr><td>GFP-Plazmit</td><td>Aldeveron Hakkında</td><td>gWiz-GFP</td><td></td></tr><tr><td>HEK293 Hücreleri</td><td>ATCC</td><td>CRL-1573 (İngilizce)</td><td>Diğer hücre hatları kullanılabilir, sadece doğru kültür ortamının kullanıldığından emin olun</td></tr><tr><td>Sıcak Plaka</td><td>Termoelektrik Soğutma Amerika Şirketi</td><td>AHP-301CPV</td><td></td></tr><tr><td>Buz veya Soğutmalı Boncuk Banyosu</td><td>Fisher Bilimsel</td><td>10-876-001</td><td></td></tr><tr><td>Görüntü analiz yazılımı</td><td>Leica</td><td>LAS X</td><td></td></tr><tr><td>Kuvöz</td><td>Fisher Bilimsel</td><td>15-015-2633</td><td></td></tr><tr><td>Ters Floresan Mikroskobu</td><td>Leica</td><td>DMi8</td><td></td></tr><tr><td>Lazer Kesici</td><td>McMaster Carr'ın fotoğrafı.</td><td>7344N11</td><td></td></tr><tr><td>Penisilin-streptomisin</td><td>Fisher Bilimsel</td><td>15140122</td><td></td></tr><tr><td>Pipet Kiti</td><td>Fisher Bilimsel</td><td>14-388-100</td><td></td></tr><tr><td>Simülasyon Yazılımı</td><td>COMSOL</td><td>COMSOL Çoklu Fizik 6.2</td><td></td></tr><tr><td>T75 Şişesi</td><td>Fisher Bilimsel</td><td>156499</td><td></td></tr><tr><td>Tip I Sığır Kollajen Çözeltisi</td><td>Gelişmiş Biyomatris</td><td>5005</td><td>3 mg/mL</td></tr></tbody></table>

elektroporasyon eşiklerinin miktarının belirlenmesi için yüksek verim yeteneğine sahip üç boyutlu doku modeli

High-Throughput Capable Three-Dimensional Tissue Model for Quantification of Electroporation Thresholds

Halka ve pim elektrot, yeşil bir floresan proteini (GFP) kodlayan bir DNA plazmidini, HEK293 hücreleri ile gömülü 3D kollajen doku taklitlerine başarıyla iletti. Şekil 2'de görüldüğü gibi, transfekte edilen bölgenin dış yarıçapı ölçülerek ve deney düzeneğinin hesaplama modelinden karşılık gelen alan yoğunluğunun türetilmesiyle başarılı RE eşik nicelemesi elde edildi. IRE eşiği, benzer şekilde, transfekte edilen bölgenin iç yarıçapı ölçülerek ölçüldü. <strong ...

Elektroporasyon eşiklerinin miktarının belirlenmesi için yüksek verim yeteneğine sahip üç boyutlu doku modeli

Electroporation is a promising technology utilizing electrical pulses for macromolecule delivery and soft-tissue ablation, with applications that include ...

Araştırmamız, kanseri tedavi etmek için elektroporasyon, özellikle bipolar mikrosaniye darbeleri kullanmaya odaklanmaktadır. Şu anda yumuşak doku ablasyonuna bakıyoruz, ancak aynı zamanda bu darbeleri kullanarak in vivo transfeksiyona da geçiyoruz. Protokolümüz aslında geri dönüşü olmayan ve tersine çevrilebilir elektroporasyon eşiklerini daha verimli bir şekilde görüntülemenizi sağlar.Ayrıca küp tabanlı bir sistemden biraz daha iyi olabilir çünkü 3B ortam yerine 2B olarak görmemizi sağlar. Ve 3 boyutlu bir ortam, dokuda göreceğimize çok daha benzer olacaktır. Gelecekte, bu modelde gördüklerimizi in vivo olarak tercüme etmeye çalışacağız ve bu modelin gerçekte yaptığı şey, DNA aşıları, kemoterapiler ve CRISPR-Cas9 sistemleri gibi şeyleri sunmaya çalıştığımızda yapacağımız parametre seçimlerini bilgilendirmek.Başlamak için, hücre süspansiyonunu ve gerekli reaktifleri bir biyogüvenlik kabinine yerleştirin. Hazırlanan hücre süspansiyonunu tip 1 sığır kollajen solüsyonu ile 1:1 oranında iyice karıştırın. Erken polimerizasyonu önlemek için karışımı buz üzerine veya soğuk boncuk banyosuna koyun.Ardından, 12 oyuklu bir plakanın her bir kuyucuğunun tabanını kaplamak için 500 mikrolitre birleşik çözeltiyi pipetleyin. Jelin her bir kuyucuğun duvarlarına temas etmesini sağlamak için plakayı hafifçe döndürün. Jelleri, 37 santigrat dereceye ayarlanmış nemlendirilmiş bir inkübatörde %5 karbondioksit ile 6 saat veya jeller sertleşene kadar inkübe edin.Ardından, kuyu plakasını eğin ve her bir oyuğa yavaşça 500 mikrolitre kültür ortamı ekleyin ve plakanın duvarından aşağı kaymasına izin verin. Plastik yem bağlantısını iki adet 1.64 milimetre 304 paslanmaz çelik küt uçlu şırınga iğnesinden çıkarın. Pim elektrodu olarak hizmet etmek için bir iğneyi bir kenara koyun.Diğer iğne için bir ucun son 5 milimetresini düzleştirin. Ardından, halka elektrodu oluşturmak için bir kuyu plakasının dibine aynı hizada oturacak kadar uzun, 19 milimetre çapında 316 paslanmaz çelik borunun bir bölümünü kesin. Elektrot bileşenlerine uyması için CAD yazılımını kullanarak bir elektrot tutucu tasarlayın.Elektrodu monte etmek için halka ve pim elektrotlarını elektrot tutucuya takın ve halka elektrodu sabitlemek için iğneyi düzleştirilmiş ucu tutucuya bastırarak takın. Bir biyogüvenlik kabininde, hazırlanan plakayı eğin ve her bir kuyucuktan 400 mikrolitre kültür ortamını aspire edin. Aspire edilen kuyucuklara mikrolitre başına 20 mikrolitre 5 mikrogram yeşil floresan protein plazmit çözeltisi ekleyin.Çözeltinin jel yüzeyine eşit şekilde yayılmasını sağlamak için plakayı yavaşça döndürün. Jelleri 37 santigrat dereceye ayarlanmış nemlendirilmiş bir inkübatörde %5 karbondioksit ile 10 dakika inkübe edin. Ardından, fiber optik sıcaklık probunu pim elektroduna yerleştirin ve sıcaklığı kaydetmeye başlayın.Elektroporatörün pozitif ucunu pim elektroduna ve negatif ucunu iğneye bağlayarak halka elektrodu sabitleyin. Şimdi sıcak plakayı açın ve 37 santigrat derecelik bir sıcaklığı korumak için jelleri ısıtın. Daha sonra monte edilmiş halkayı ve pim elektrodunu sıcaklık probu ile birlikte kuyuya yerleştirin ve jelin 37 santigrat derece sıcaklığa ulaştığından emin olun.Tedaviyi uygulamak için elektroporatörü etkinleştirin. Daha sonra kuru görünen jellere 100 mikrolitre kültür ortamı ekleyin ve işlenmemiş jelleri elektriklendirmeye devam edin. Tüm tedaviler tamamlandıktan sonra, jelleri nemlendirilmiş bir inkübatörde 37 santigrat derecede% 5 karbondioksit ile 10 dakika inkübe edin.İnkübasyondan sonra, plakanın duvarı boyunca her bir oyuğa yavaşça 500 mikrolitre kültür ortamı ekleyin. Jelleri nemlendirilmiş inkübatörde 24 saat boyunca tekrar inkübe edin. Plakayı eğin ve kültür ortamını her bir kuyudan aspire edin.Ardından, plakanın duvarları boyunca her bir oyuğa yavaşça 500 mikrolitre PBS ekleyin. Jelleri nemlendirilmiş bir inkübatörde 37 santigrat derecede% 5 karbondioksit ile 5 dakika inkübe edin. Ardından, PBS'yi her kuyudan aspire edin.Plakanın duvarından aşağı kaymasına izin vererek her bir oyuğa yavaşça 500 mikrolitre PBS ekleyin. Plakayı yavaşça döndürün, ardından eğin ve PBS'yi her bir kuyudan aspire edin. Şimdi, jelleri görüntüleme için nemli tutmak için her bir oyuğa 100 mikrolitre taze PBS ekleyin.Ardından, standart floresan mikroskopi tekniklerini kullanarak plakayı görüntüleyin. Görüntülemeden sonra, plakanın her bir oyuğuna 500 mikrolitre kültür ortamı ekleyin ve 24 saat inkübe edin. Belirlenen her zaman noktası için tam görüntüleme ve kurtarma iş akışını tekrarlayın.Hesaplamalı bir model oluşturduktan sonra, dikey ve yatay eksenler boyunca simit şeklindeki bölgenin hem dış hem de iç kenarlarının çapını ölçmek için mikroskop yazılımını kullanın. Sırasıyla dış ve iç çapların ortalamasını alın ve karşılık gelen yarıçapları hesaplamak için 2'ye bölün. Son olarak, önceden oluşturulan arama tablosunu kullanarak, ölçülen yarıçaplardaki elektrik alan yoğunluğunu türetin.Transfekte edilmiş bölgenin dış yarıçapı, tersinir elektroporasyonu veya RE eşiğini, hesaplamalı bir modelden elektrik alan yoğunlukları ile ilişkilendirerek ölçmek için kullanıldı. İç yarıçap, geri dönüşü olmayan elektroporasyon veya IRE eşiğini belirlemek için kullanılırken. Üç bipolar mikrosaniye darbe protokolünün tümü, açıkça görülebilen RE ve IRE sınırlarına sahip simit şeklinde transfeksiyon bölgeleriyle sonuçlandı.Test edilen dalga biçimleri arasında 2-1-1 patlama dengeli dalga biçimi en yüksek IRE eşiğini oluştururken, 2-1-1 dengesiz dalga biçimi en düşük eşiği gösterdi. 420 volt kullanan standart bir monopolar elektroporasyon protokolü, santimetre başına 642 voltluk bir RE eşiğine sahip dairesel bir transfeksiyon bölgesi ile sonuçlandı, ancak hücre ölümü üretemedi ve IRE eşiğinin belirlenmesini engelledi. Jel bozunması nedeniyle zamanla doku deformasyonu, transfekte edilen bölgelerin dairesel şekillerini kaybetmesine neden olarak doğru RE ve IRE ölçümünü zorlaştırdı.Halka ve pim elektrotlarının kuyunun dibi ile yanlış hizalanması da asimetrik dairesel olmayan transfeksiyon modelleri üreterek eşik ölçümünü zorlaştırdı.

high-throughput-capable-three-dimensional-tissue-model-for

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

İfade ve HEK-293T Hücreler Rekombinant Gerilim Gated İyon Kanalları Elektrofizyolojik Kayıt için optimize edilmiş Transfeksiyon Strateji

Bir mikro-akışkan girdap eliyle elektroporasyon platformu kesin dozaj ve bağımsız kontrolü ile aynı hücre popülasyonlarına dağılımını çok sayıda molekülün ardışık olarak verilmesi için geliştirilmiştir. Sistemin büyüklüğü göre hedef hücre saflaştırma adımı önceki elektroporasyon moleküler verme etkinliğini ve işlenmiş hücre canlılığı arttırmak için destekli.

Microscale Vortex destekli Sıralı Moleküler Teslimat için Electroporator

Bu protokol, çip üzerinde laboratuvar, mikroakışkan elektroporasyon cihazı oluşturmak için gereken mikrofabrikasyon tekniklerini açıklar. Deney düzeneği, sürekli bir akışta kontrollü, tek hücre düzeyinde transfeksiyonlar gerçekleştirir ve popülasyon tabanlı kontrol ile daha yüksek verimlere genişletilebilir. Hücre zarı geçirgenliğinin derecesini gerçek zamanlı olarak elektriksel olarak izleme yeteneğini gösteren bir analiz sağlanmıştır.

Sürekli akışlı, permeabilizasyon algılamalı mikro-elektroporasyon sisteminin imalatı ve işletilmesi

Bu çalışma, 3D beyin tümörü modellerinde, yani in vitro kültürde, in ovo modelinde ve in vivo murin modelinde uygulama için esnek interdigitated elektrotların geliştirilmesini açıklamaktadır. Önerilen yöntem, darbeli elektrik alanlarının farklı karmaşıklık seviyelerindeki tümörler üzerindeki etkilerini değerlendirmek için kullanılabilir.

Glioblastoma'nın Darbeli Elektrik Alan Terapisi için Esnek Organik Elektronik Cihazlar

Gözenekli substrat elektroporasyonu (PSEP), tutarlı, yüksek verimli iletimi yüksek hücre canlılığı ile eşleştirir. Transepitelyal elektrik empedans (TEEI) ölçümlerinin tanıtılması, PSEP'in ara süreçleri hakkında bilgi sağlar ve etiketsiz teslimata olanak tanır. Bu makalede, PSEP dağıtım deneylerini ve TEEI ölçüm analizini aynı anda gerçekleştirmek için bir yöntem tartışılmaktadır.

Transepitelyal Elektriksel Empedans İzleme ile Gözenekli Substrat Bazlı Elektroporasyon

Uyarılabilir hücrelerin tepkilerini in vitro olarak incelemek için protokol, genetik olarak tasarlanmış tet-on spiking HEK hücrelerinin basit bir uyarılabilir hücre modelinde elektroporasyona bağlı aksiyon potansiyeli üretimindeki değişikliklerin yanı sıra ilgili parametrelerin otomatik olarak çıkarılması ile transmembran voltajındaki değişikliklerin optik olarak izlenmesini açıklar.

Genetik Olarak Tasarlanmış Tet-On Spiking HEK Hücrelerinde Aksiyon Potansiyeli Üretiminde Elektroporasyona Bağlı Değişikliklerin İzlenmesi

Burada, dilimlenmiş insan kortikal organoidlerinin elektroporasyon ile akut genetik manipülasyonunu sunuyoruz. Bu kortikal organoid modeller, ventrikül benzeri yapılar dilimlemeden sonra kolayca tanımlanabildiğinden, insan kortikal gelişiminin, nörogelişimsel bozuklukların ve kortikal evrimin fonksiyonel olarak araştırılmasını sağladığından, enjeksiyona özellikle uygundur.

Gen Fonksiyonu Çalışmaları için Dilimlenmiş İnsan Kortikal Organoidlerinin Elektroporasyonu

Elektroporasyon, moleküler kargoyu tanıtmak için hücre kültürlerinde geçici gözenekler oluşturmak için darbeli elektrik alanlarının (PEF'ler) kullanılmasıdır. Bu teknik son zamanlarda araştırma ve klinik ortamlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Burada, canlı hücreli, floresan mikroskobu gerçekleştirmek için yakın zamanda geliştirilen "Elektroporasyon Sitometri Sistemi" ni kullanarak elektroporasyon tekniklerini açıklıyoruz.

U2 OS Hücre Kültürü Kullanılarak Canlı Hücre, Floresan Mikroskobu için Bir Elektroporasyon Sitometrisi Protokolü

Burada, epitel dokusu homeostazının elektromekanik regülasyonunu incelemek için benzersiz bir iki katmanlı mikroakışkan cihaz üretmek için bir protokol sunuyoruz. Cihaz, doku düzlemine dik olarak statik fizyolojik elektrik akımları uygulayarak hücre-hücre yapışmasını, çoğalmasını ve ekstrüzyonunu etkiler. Canlı hücre görüntüleme ve mekanik stres ölçümleri, bu süreçlerin mekanizmalarını ortaya çıkarır.

İki katmanlı mikroakışkan cihaz kullanarak doku homeostazının elektromekanik kontrolünün ortaya çıkarılması

Bu protokol, omurga metastazı için elektrokemoterapinin (EKT) hastaya özgü elektrik alan simülasyonu ve doğrulaması için eksik, tekrarlanabilir bir iş akışını tanımlar. İş akışı, çoklu modal görüntüleme, yarı otomatik ve manuel segmentasyon, doku iletkenliği modellemesi, doğrusal sonlu elemanlı elektrik alan simülasyonu ve prosedür sonrası MRI tabanlı nekroz örtüşme analiziyle deneysel doğrulamayı entegre eder.

Omurilik Metastazında Hastaya Özgü Elektrik Alan Simülasyonu

Keşfedin elektroporasyon eşiklerini hesaplamalı modelleme ile üç boyutlu doku taklitlerinde nicelendirmeyi. Bu yöntem, hücre geçirgenliği optimizasyonu ve gen aktarımı protokollerinin geliştirilmesi için yüksek verimli analiz sağlar.

Elektroporasyon eşiklerinin miktarının belirlenmesi için yüksek verim yeteneğine sahip üç boyutlu doku modeli

Daha fazla video keşfet