ibidi-典型的3D细胞培养工作流程

date:2024-05-24 13:11:26

   虽然3D细胞培养生长的具体方案各不相同,但存在某些通用方面。其中包括:

  
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  一、3D细胞培养
  
  实验开始前
  
  计划您的实验
  
  1、样品制备和3D细胞培养
  
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  启动3D培养首先通过机械和酶消化分离细胞。选择合适的酶和条件对于有效的细胞解离和活力至关重要,但处理时间和环境温度等因素也至关重要。该过程通常包括用无菌剪刀分离组织、用胶原酶酶解和均质化。其目的是获得均匀的单细胞悬液,通常涉及通过荧光活化细胞分选(FACS)或磁活化细胞分选(MACS)进行纯化。或者,用于生成球体的细胞,如癌细胞系(可从供应商处购买)。通常最好立即培养3D细胞,尽管存在冷冻特定细胞类型的方案。
  
  目前存在几种聚集和培养3D细胞的方法。虽然球体培养遵循严格标准化的方案,但类器官培养通常需要对现有程序进行更仔细的修订。除了这些无支架方法外,基于支架的3D细胞培养模型也得到广泛应用。这些模型采用生物相容性支架,提供细胞可以附着、生长并组织成三维结构的支持性基质。
  
  2、成像
  
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  选择最合适的成像方法通常取决于研究问题、可用资源和专业知识。虽然相差显微镜足以进行活力测试但,荧光显微镜的复杂抗体染色通常用于分析细胞聚集体的结构和组成。为了获得最佳图像,固定和染色方案的详细规划和优化至关重要。共聚焦显微镜提供了高分辨率的光学切片,以阐明类器官和球体的内部结构。多光子显微镜提供了更深的组织穿透力和降低的光毒性,使其成为较厚标本和长期活细胞成像的理想选择。
  
  ibidi用于3D细胞培养检测成像的解决方案
  
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  3、数据分析
  
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  3D细胞培养实验的典型读数包括分析分泌和细胞内生物分子,还包括评估活力、生长、分化以及与其他细胞、生物体或化合物的相互作用。各种定量下游分析包括代谢测量、毒理学筛选、转录组分析等。即使从少量细胞中分离生物分子也有方法,而成像读数通常需要更细致的准备和专门的设备。
  
  二、实验计划
  
  有效的计划对3D细胞培养实验的成功至关重要。这个过程从设定明确的研究目标和选择合适的细胞类型开始。细胞分离和培养方案的选择至关重要,这些方案应不断完善。方案调整包括优化培养基组成、培养温度和CO2/O2水平,以及选择最适合3D生长的基质。此外,整合先进的培养方法,如动态流动条件,使用芯片仿真人体器官系统或复杂的生物打印方法探索多器官串扰,可以进一步提高实验设计水平。
  
  类器官和球状体之间的选择应与研究问题、可用资源和既定方案相一致。类器官提供了复杂的、类似器官的结构,适合于全面的组织研究,但需要更多的专业知识和资源。球状体更简单,在肿瘤研究和高通量药物筛选中至关重要,并且通常可采用更具成本效益的方法。
  
  最后,规划好实际的结果输出也很重要,包括数据收集和分析,因为这些会影响培养方法和条件。获得高质量读数的关键因素是细胞培养表面与成像技术的兼容性。传统的表面通常在细胞粘附或光学清晰度方面存在挑战,影响了先进成像方法的效果。与此相补充的是,ibidi µ-Slides, µ-Dishes,和µ-Plates的特点是组织培养处理(ibiTreat)盖玻片底部具有优异的光学质量。这些产品可选择具有各种表面的,并且可以在与标准塑料实验室器具类似的工艺进行涂层,同时完全保持图像质量。
  
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  人肠成纤维细胞和内皮细胞在µ-Slide 4 Well4孔腔室载玻片中培养的纤维蛋白水凝胶中发芽。内皮细胞用抗cd31染色(黄色),成纤维细胞用抗波形蛋白染色(红色),细胞核用DAPI染色(青色)。共聚焦图像由:葡萄牙 波尔图大学 生物工程3D微环境组的H. Nogueira Pinto提供

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