sphereONE与Incucyte® 创新工作流程助力细胞模型药物研究

2024-10-15 12:19:41 Scienion GmbH

sphereONE

创新的球状体分析工作流程

「介绍」

复杂的三维（3D）体外细胞模型，如球体、肿瘤类器官和类器官，已成为基础生理学研究、药物发现和个性化医疗的关键。为了确保使用3D细胞模型进行药物毒性和效率测试的可重复性，需要能够监测球体随时间变化的反应的自动化系统。使用传统方法生成的球体在大小和功能上存在差异，这会影响其药物反应，从而影响检测的可重复性。在本研究中，引入了一种创新的工作流程，以展示标准化和单独3D细胞模型的药理学应用。该工作流程结合了用于分离和分选球体细胞的spheroONE和以及Incucyte®活细胞分析系统用于连续药物反应监测。在这里，我们以表达GFP的人胚胎肾（HEK）球形细胞对细胞毒性化合物康普托西汀的处理反应为模型，展示了spheroONE + Incucyte工作流程在药物毒性测试中的适用性。

结果表明, spheroONE和Incucyte®活细胞分析系统的先进技术之间的协同作用，为研究人员提供了一种强有力的工具，以提高药物测试的稳健性和通量，并加速科学发现。

工作流程概述

将HEK293细胞播种到球形微腔板（图 1A）中。细胞播种三天后,收获球状体（图1B）并将其装载到spheroONE中（图1C）。

spheroONE被用来将一个且仅一个HEK球状体分离并分配到96孔ULA板的每一个独立孔中（尺寸范围190 - 260 µm)（图1D）。

分离后,将ULA板放入Incucyte® 活细胞分析系统中进行自动细胞分析。

活细胞分析系统，对 96 个分离的球形细胞进行 t=0 自动成像。

然后在不同的孔中加入不同浓度（0.1 至 1000 nM）的喜树碱（图 1E）。

使用 Incucyte® 活细胞分析系统每 6 小时监测一次球状体对喜树碱的反应，持续7天（图1F）。

技术

spheroONE 特征

高达100%的单细胞聚集体分离准确性。

适用于直径范围在100到600微米的细胞聚集体。

温和的喷点技术可保持细胞的完整性和活力。

与手动分离相比，细胞碎片去除率更高。

兼容标准多孔板（如96孔板和384孔板）和任何定制的实验室设备。

可目测样品并记录分离出的聚集体图像。

Incucyte® 活细胞分析系统的特点：

简单、灵活的样品制备，通过实验室测试协议减少故障排除。随用随取、用户友好的引导式实验设置。

兼容 600 多种容器。

获取并查看随时间变化的图像，多达五个荧光通道与高清相位相结合。血管视图可快速查看结果。

实时分析。高效、可重复的图像分析。

强大的图像和动力学测量（包括IC50）可视化功能。

自动监测和量化肿瘤球体生长和死亡的集成解决方案。

手动移液 vs. spheroONE 分离

spheroONE分离提供高度均一且无碎片的群体，从而促进使用Incucyte®活细胞分析系统进行自动和准确的目标检测及可重复的检测（图2）。

图2. 手动移液（左）与spheroONE（右）分离的球体。(A) 使用 Incucyte® 活细胞分析系统的全板图像和 (B) 明视野平均物体面积检测。

结论

球形体的药物反应是通过大小（明场对象平均面积）和荧光强度（最大明场绿色平均强度）来测量。

利用 Incucyte® 活细胞成像和分析技术，可对分离的HEK球形体进行7天的实时跟踪和分析（图 3）。

图3. 使用Incucyte® Live-Cell Imaging and Analysis软件跟踪喜树碱处理期间HEK-GFP球体的生长动力学。图像以10倍放大倍率拍摄。每个数据点代表平均值±标准误差，n = 7。

在最高浓度的喜树碱（1000 nM）下，球体生长在1.5天后完全被抑制（图4A）。在中等浓度（50至100 nM）下，生长在第4天停止。相比之下，暴露于较低浓度（0.1至10 nM）的球体在整个实验过程中持续生长，尽管它们的生长速率与喜树碱浓度的增加成反比（图4B）。基于第7天的球体生长或GFP表达计算的中位有效浓度（EC50）分别为9.06 nM（图4C）和13.6 nM（图4D）。