3D細(xì)胞、球狀體、類器官的培養(yǎng)難點(diǎn)及其解決方案介紹

Cell Dynamics公司發(fā)布的“3D細(xì)胞、球狀體、類器官分析儀”，一種用于測(cè)量3D細(xì)胞培養(yǎng)物大小、重量和質(zhì)量密度的設(shè)備。該設(shè)備工作原理類似于流式細(xì)胞儀，通過(guò)微流體處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)樣品的分類和回收，并保證無(wú)菌性和細(xì)胞活力。
 

3D細(xì)胞、球狀體、類器官培養(yǎng)難點(diǎn)
結(jié)構(gòu)一致性和穩(wěn)定性
3D細(xì)胞培養(yǎng)需要確保每個(gè)球狀體或類器官的形狀、大小和細(xì)胞組成的一致性，以便獲得可重復(fù)和可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

培養(yǎng)條件的優(yōu)化
不同類型的3D細(xì)胞模型需要特定的培養(yǎng)基和物理?xiàng)l件（如剪切力、壓力和張力）來(lái)維持其生理特性。確保這些條件的穩(wěn)定性和優(yōu)化是質(zhì)控的重要部分。

細(xì)胞活力和功能的評(píng)估
質(zhì)控過(guò)程中需要監(jiān)測(cè)細(xì)胞的存活率、代謝活性和功能表現(xiàn)。例如，使用Alamar Blue測(cè)定法評(píng)估細(xì)胞的代謝活性，并確保其在整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間保持活力。

無(wú)菌操作和污染控制
確保在培養(yǎng)和處理過(guò)程中不引入污染物是質(zhì)控的關(guān)鍵。微流控系統(tǒng)和生物安全柜的使用有助于減少污染風(fēng)險(xiǎn)，但仍需嚴(yán)格監(jiān)控和驗(yàn)證。

數(shù)據(jù)的重復(fù)性和統(tǒng)計(jì)學(xué)意義
需要對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以驗(yàn)證結(jié)果的重復(fù)性和可靠性。這包括多次測(cè)量和對(duì)照實(shí)驗(yàn)，以確保數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性。
 

3D細(xì)胞、球狀體、類器官分析儀技術(shù)優(yōu)勢(shì)
重量物理細(xì)胞計(jì)可在不影響樣本無(wú)菌性和存活率的情況下進(jìn)行分析和回收樣品

這種非侵入性方法相比其他終點(diǎn)分析技術(shù)（如超分辨顯微鏡、流式細(xì)胞術(shù)、免疫組織化學(xué)）具有顯著優(yōu)勢(shì)

該系統(tǒng)能夠精確控制培養(yǎng)基的流動(dòng)，利用微流控技術(shù)對(duì)球狀體和類器官進(jìn)行物理特征的測(cè)量和分選。確保每個(gè)球狀體或類器官的大小和形狀一致。這提高了實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性和數(shù)據(jù)的可靠性

自動(dòng)化處理和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠減少人為誤差，并通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的操作流程確保每次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)具有較高的可重復(fù)性。內(nèi)置的統(tǒng)計(jì)分析軟件可以實(shí)時(shí)分析數(shù)據(jù)，確保其統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性
 

視頻：
https://www.bilibili.com/video/BV1W6Koe1EyD/?spm_id_from=333.999.0.0&vd_source=69a3583cf2b6ca1053ac337cca967874
 

視頻中網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)內(nèi)容1
患者和小鼠源類器官模型在癌癥研究中的應(yīng)用和優(yōu)勢(shì)
主要內(nèi)容
1. 癌癥背景介紹：
· 前列腺癌和膀胱癌是主要研究對(duì)象，前者是男性中第二大死亡原因，后者是全球第九常見(jiàn)的癌癥。
· 這些癌癥表現(xiàn)出高度異質(zhì)性，從局部的、緩慢發(fā)展的癌癥到轉(zhuǎn)移性和侵襲性的癌癥。

2. 研究模型的演變：
· 常用的癌細(xì)胞系和iPS細(xì)胞只能模擬疾病的某個(gè)特定階段或狀態(tài)，無(wú)法全面反映疾病的所有動(dòng)態(tài)變化。
· 類器官模型在過(guò)去十年中證明了其更好地模擬疾病的能力，但并不完全取代傳統(tǒng)模型。

3. 類器官模型的優(yōu)點(diǎn)：
· 能夠復(fù)制癌癥的生物標(biāo)記表達(dá)的異質(zhì)性。
· 從原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性前列腺癌中產(chǎn)生的類器官樣本，優(yōu)化了培養(yǎng)條件，不需要額外的健康需求。
· 懸浮培養(yǎng)方式方便中途篩選和測(cè)量。

4. 研究方法：
· 使用Krugelmeyer盤子在24孔盤中培養(yǎng)大小相似的類器官樣本。
· 通過(guò)3D重建和表征，觀察類器官的形態(tài)和大小，以便更好地進(jìn)行藥物篩選。

5. 藥物篩選和臨床應(yīng)用：
· 類器官樣本用于藥物篩選，觀察到不同大小的類器官對(duì)藥物的吸收速率不同。
· 使用特定藥物對(duì)膀胱癌類器官樣本進(jìn)行處理，測(cè)量其物理參數(shù)變化。
· 臨床適用性：從患者腫瘤中衍生類器官樣本，進(jìn)行基因組定位、病理學(xué)評(píng)估和藥物敏感性剖析。

6. 結(jié)果和發(fā)現(xiàn)：
· 類器官樣本能夠重現(xiàn)原始腫瘤的基因組景觀。
· 通過(guò)測(cè)量類器官的物理參數(shù)，發(fā)現(xiàn)侵襲性較低的類器官表現(xiàn)出空心形態(tài)，而侵襲性較高的類器官表現(xiàn)出實(shí)心形態(tài)。

7. 未來(lái)方向：
· 開(kāi)發(fā)預(yù)測(cè)藥物敏感性標(biāo)記的算法，以提供更精準(zhǔn)的治療。
· 繼續(xù)研究不同患者的類器官樣本對(duì)藥物的敏感性，以找到最有效的治療方案。

視頻中網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)內(nèi)容2
基于3D細(xì)胞培養(yǎng)模型的藥物發(fā)現(xiàn)研究，聚焦類球體
演講人：博洛尼亞大學(xué)教授 Sparta Tossanti
主要內(nèi)容
· 演講者介紹了W8物理細(xì)胞儀在3D培養(yǎng)系統(tǒng)中的新應(yīng)用，并以Lobo細(xì)胞為模型進(jìn)行了研究。
· 研究人員探究了奇賽替尼對(duì)細(xì)胞形態(tài)、蛋白質(zhì)含量和核密度的影響。
· 為了改善共聚焦顯微鏡分析的圖像質(zhì)量，使用了樣品清除方法。
· 結(jié)果表明，奇賽替尼處理可降低細(xì)胞大小、重量和蛋白質(zhì)含量，同時(shí)增加細(xì)胞核密度和類球體緊密性。
· 研究發(fā)現(xiàn)，W8物理細(xì)胞儀是研究3D細(xì)胞培養(yǎng)模型生物物理性質(zhì)的寶貴工具。

以下是對(duì)演講內(nèi)容的詳細(xì)整理：
1. 引言
· 演講者首先介紹了3D細(xì)胞培養(yǎng)模型在藥物發(fā)現(xiàn)研究中的重要性。
· 3D細(xì)胞培養(yǎng)模型可以更真實(shí)地模擬體內(nèi)細(xì)胞的微環(huán)境，因此比傳統(tǒng)的2D細(xì)胞培養(yǎng)模型更具優(yōu)勢(shì)。
· 類球體是一種常見(jiàn)的三維細(xì)胞培養(yǎng)模型，由細(xì)胞聚集形成的球形結(jié)構(gòu)組成。

2. W8物理細(xì)胞儀
· 演講者介紹了W8物理細(xì)胞儀是一種用于測(cè)量細(xì)胞生物物理參數(shù)的儀器。
· 該儀器可以測(cè)量細(xì)胞的大小、重量、密度、壓縮性等參數(shù)。
· W8物理細(xì)胞儀具有快速、準(zhǔn)確、非破壞性等特點(diǎn)。

3. 研究方法
· 演講者介紹了研究中使用的細(xì)胞系和處理方法。
· 使用的細(xì)胞系為L(zhǎng)obo細(xì)胞，一種來(lái)源于人腸癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的人源細(xì)胞系。
· 細(xì)胞用奇賽替尼處理，奇賽替尼是一種酪氨酸激酶抑制劑，可抑制細(xì)胞增殖。

4. 研究結(jié)果
· 演講者介紹了研究結(jié)果，分為以下幾個(gè)方面：
· 奇賽替尼處理可降低細(xì)胞大小和重量。
· 奇賽替尼處理可降低細(xì)胞蛋白質(zhì)含量。
· 奇賽替尼處理可增加細(xì)胞核密度。
· 奇賽替尼處理可增加類球體緊密性。

5. 結(jié)論
· 演講者總結(jié)了研究結(jié)論，認(rèn)為W8物理細(xì)胞儀是研究3D細(xì)胞培養(yǎng)模型生物物理性質(zhì)的寶貴工具。
· 奇賽替尼可通過(guò)影響細(xì)胞形態(tài)、蛋白質(zhì)含量和核密度來(lái)抑制細(xì)胞增殖。