基于Octet®的新方案：準(zhǔn)確、高通量、可重現(xiàn)的類器官生長與分析

近年來，類器官正在迅速成為基礎(chǔ)研究和藥物發(fā)現(xiàn)的有力工具，為腫瘤研究、再生醫(yī)學(xué)、疾病建模及藥物篩選等生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究提供有效的分析模型。
   
 
類器官培養(yǎng)及分析
類器官培養(yǎng)是一個耗時且對技術(shù)要求很高的流程。培養(yǎng)的起始點可以是組織中的特異性成人干細(xì)胞，或是從患者活檢樣本中提取的腫瘤干細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞（ESCs）或多能干細(xì)胞（iPSCs）。將這些細(xì)胞在3D細(xì)胞外基質(zhì)中進(jìn)行培養(yǎng)并分化成各類不同的類器官模型，最后通過成像等方法對化合物或藥物處理后的類器官進(jìn)行表征分析，模擬和深入了解由此帶來的類器官活性、形態(tài)以及功能的變化。
 

圖1. 3D類器官培養(yǎng)和分析流程
 
 
Matrigel®能夠形成讓不同類型細(xì)胞發(fā)育成類器官的3D支架并提高類器官培養(yǎng)的質(zhì)量和效率，可以說是類器官培養(yǎng)的黃金標(biāo)準(zhǔn)，但仍存在局限性有待進(jìn)一步優(yōu)化：

1  均一性：類器官生長于膠滴的不同位置，能夠接觸到的培養(yǎng)基、細(xì)胞和生長因子不均勻，因此對于有效生長和分化成均一的類器官有一定的影響
2  操作性：通常使用高濃度Matrigel®（50%或更高）進(jìn)行類器官培養(yǎng)，一方面成本較高，另外Matrigel®粘度很高，增加清洗、換液及后續(xù)類器官分離的難度，自動化技術(shù)或大規(guī)模批量處理具有挑戰(zhàn)性
3  分析難度高：類器官分散在膠滴的多個層面，增加了分析的難度和時間消耗
 

圖2. 使用Matrigel®進(jìn)行類器官培養(yǎng)
 
 
NEW 
Incucyte® 3D細(xì)胞微孔板
賽多利斯全新發(fā)布Incucyte® 3D細(xì)胞微孔板，為3D類器官的高效培養(yǎng)和高質(zhì)量分析提供新方案！允許在生理相關(guān)環(huán)境中自動生成均一優(yōu)質(zhì)的類器官，并結(jié)合Incucyte®實時活細(xì)胞成像分析系統(tǒng)
實現(xiàn)長時程、高通量、可重現(xiàn)的類器官生長和活性監(jiān)測。


 
Incucyte® 3D細(xì)胞微孔板優(yōu)勢

1  形成均一類器官，進(jìn)行可靠的長期分析監(jiān)測
獨(dú)特的微孔陣列設(shè)計，允許每個微孔中的細(xì)胞有效間隔，充分且均勻接觸到培養(yǎng)基、生長因子和細(xì)胞因子，并提高細(xì)胞間的物質(zhì)交換，有助于形成均一的單個類器官。
 


圖3. 分別使用兩塊不同的Incucyte®3D細(xì)胞微孔板進(jìn)行同一類器官的培養(yǎng)，并使用兩臺不同的Incucyte®（序列號IC50438和IC70542）分別對兩塊板進(jìn)行成像分析；類器官總面積分析結(jié)果表明不同批次板子能夠穩(wěn)定生產(chǎn)均一、可重復(fù)的類器官
 
2  簡化培養(yǎng)和分析流程
即拆即用，無需清洗或離心。類器官懸浮在孔中培養(yǎng)，而非包埋在Matrigel®中，只需使用少量的Matrigel®（1-2%濃度），簡化操作并節(jié)約成本�？梢酝ㄟ^獨(dú)特設(shè)計的移液口更換培養(yǎng)基，進(jìn)一步保護(hù)類器官。

 
3  賦能高通量藥物篩選
均勻且高通量類器官形成對藥物篩選至關(guān)重要，以提高結(jié)果的可靠性、可重復(fù)性和可解釋性。Incucyte®3D細(xì)胞微孔板能夠在96孔的每個孔中均勻生成73個類器官用于高通量藥物篩選。Incucyte®能夠?qū)φ�孔和整板進(jìn)行長時程成像，監(jiān)測和定量分析藥物對每個類器官的影響。

 
Incucyte®在不干擾培養(yǎng)環(huán)境的前提下，在培養(yǎng)箱內(nèi)動態(tài)監(jiān)測和定量類器官的分化（類器官培養(yǎng)QC）或生長和死亡（類器官分析）。使用 Incucyte® 類器官分析軟件模塊捕獲不同的類器官形態(tài)，追蹤細(xì)胞死亡并分析大小變化（總明場面積）。將腸道類器官在Incucyte® 3D 細(xì)胞微孔板中培養(yǎng)，并用十字孢堿 (1 μM, STP)、喜樹堿 (1 μM)、環(huán)己酰亞胺 (10 μM) 和 5-FU (100 μM) 處理 5 天。類器官圖像和時間進(jìn)程數(shù)據(jù)展示了多種化合物和控制條件隨時間帶來的影響。
 
4  優(yōu)化成像和分析效果，減少偽影

 
與將類器官包埋入 Matrigel® 等其他方法相比，Incucyte® 3D 細(xì)胞微孔板可將類器官保持在同一焦平面，從而減少成像偽影。使用Incycte® 和Incucyte® 類器官分析軟件模塊來自動定位、成像和分析類器官，從而提供有關(guān)形態(tài)、大小和數(shù)量的重要信息。


出類拔萃，利器善“觀”
賽多利斯賦能3D細(xì)胞研究與藥物發(fā)現(xiàn)

賽多利斯3D細(xì)胞研究的儀器解決方案