Method Article
ويمكن استخدام المواد اللاصقة التي micropatterns تطبيع العمارة الخليوي لزيادة الحساسية في الكشف عن آثار المخدرات ، وتحسين وتبسيط آلية استنساخ الحصول على الصور وتحليلها. وسوف تستفيد هذه التكنولوجيا المقايسات فحص المخدرات / سيرنا ، التي أجريت على الثقافة التقليدية تدعم الخلايا وبالتالي يعاني من التقلبات الخلية الى خلية المفرطة.
حتى الآن ، وتتم معظم HCA (عالية تحليل المحتوى) بدراسات مع خطوط الخلايا الملتصقة نمت على ركيزة متجانسة في الثقافة النسيج المعالجة الدقيقة لوحات. في ظل هذه الظروف ، وتقسيم الخلايا تنتشر في كل الاتجاهات مما أدى إلى تقلب الكامنة في شكل الخلية ، مورفولوجيا والسلوك. ارتفاع الخلية الى خلية الفرق من إجمالي عدد السكان يعوق نجاح HCA ، وخاصة لتطوير العقاقير. قدرة micropatterns لتطبيع شكل والاستقطاب الداخلي من كل خلية فردية يتيح فرصة هائلة لمعالجة هذه اختناق الحاسمة 1-2.
لتسهيل وصول واستخدام تكنولوجيا micropatterning ، وقد وضعت مجموعة من CYTOO جاهزة للاستخدام micropatterns ، متوفرة في أشكال وmicrowell ساترة. في هذه المقالة الفيديو ، ونحن نقدم بروتوكولات مفصلة لجميع الإجراءات من الخلية في البذر micropatterns CYTOOchip ، العلاج من تعاطي المخدرات ، وتلطيخ لتثبيت اقتناء الآلي ، والآلي ومعالجة الصور وتحليل البيانات النهائية. مع هذا المثال ، نحن لتوضيح كيف يمكن أن تسهل micropatterns خلية مقرها المقايسات. تعديلات في الهيكل الخلوي خلية يصعب قياسها كميا في الخلايا المستزرعة على ركائز متجانسة ، ولكن زراعة الخلايا على النتائج في منظمة micropatterns استنساخه من meshwork أكتين بسبب وضع منهجية للاتصالات التصاق الخلايا في كل خلية هذا التطبيع من بنية الخلايا يسمح الكمي للتأثيرات حتى الصغيرة على الهيكل الخلوي أكتين كما هو موضح في هذه مجموعة من البروتوكولات باستخدام blebbistatin ، مثبط للتفاعل أكتين - الميوسين.
1. تحضير الخلايا والبذر على Micropatterns
2. Blebbistatin المعاملة
3. التثبيت الخلية وتلون أكتين
4. إعداد المجهر الآلي والحصول على الصور
العديد من حزم البرامج التي تتحكم في التصوير وجود المجهر لسرعة الحصول على الصور الآلي وعرضه. هذا المثال يستخدم التصوير Metamorph البرمجيات ويتم تنفيذ عمليات الاستحواذ التلقائي على نيكون المجهر تي الكسوف مجهزة بكاميرا CCD هاماماتسو والزئبق من الألياف منار Intensilight. يتم الحصول على الصور 20X التكبير في ثلاث موجات المقابلة لدابي (نوى) ، CY - 3 (micropatterns) وFITC - Phalloidin (أكتين). تصور عدد micropatterns لكل حقل ستختلف تبعا لكاميرا والاجهزة الهدف. متوضعة micropatterns CYTOO على فترات محددة عن بعضها البعض (100 أو 130 ميكرون) عبر شرائح يسهل كثيرا الاستحواذ.
5. الآلي لمعالجة الصور وتحليل
العديد من حزم البرمجيات ومعالجة الصور وتحليل الوجود. ووصف الإجراءات أدناه الخطوط العريضة لمعالجة الصور وتحليل الخطوات التي تقوم بها وحدات الماكرو المخصصة الصنع 2 الكتابي لبرنامج مفتوح المصدر ImageJ. وCellRef الماكرو الأول بإنشاء خلية المرجعي ، والثانية صلابة التدابير وتر / انهيار غشاء الخلية. كلا متاحة عند الطلب من خلال www.cytoo.com .
6. ممثل النتائج
أمثلة على ما ينبغي أن تبدو مثل الخلايا على micropatterns فورا وتظهر بعد عدة ساعات من الخطوات الحاسمة الغسيل وصفها في 1،6-1،8 ، في الشكل 5. بعد 15 دقيقة على CYTOOchips ، يلاحظ الجولة خلايا هيلا على مسافات متساوية تشير إلى أنها انضمت إلى micropatterns فبرونيكتين (الشكل 5A). التصاق الخلايا عند اكتمال يبقى طيف ثبتوا على الرغم من اهتزاز للسفينة الثقافة. لتقليل عدد micropatterns المحتلة من قبل خلايا متعددة ، ثم يتم مسح رقائق مع برنامج تلفزيوني لإزالة الخلايا تطفو فوق مناطق cytophobic. بعد عدة ساعات ، والخلايا التي تعمل بكامل طاقتها خلال micropatterns تبدو مثل تلك التي تظهر في الشكل 5B.
وتعرض الصور النمطية خلية واحدة بعد الحصول على حضانة الخلايا مع التثبيت ، وتلون blebbistatin أكتين والنوى في الشكل 6. بعد اقتناء الآلي من الصور المتعددة ومعالجة الصور باستخدام CellRef ImageJ الماكرو ، يتم إنشاء خريطة مرمزة تردد أن يصور بلغ متوسط كثافة أكتين على جميع الصور الخلية (الشكل 6C و6F). المقارنة بين الخلية المرجعية لظروف ومعاملة nontreated يبين المحتملة لهذا النهج لمراقبة سهلة من النمط الظاهري قيد الدراسة ومفيد خصوصا لاستكشاف آثار المخدرات الخلوية.
ويقدم مثالا واحدا من الممكن تحليل تأثير على الخلايا blebbistatin في الشكل 7. وانهار عدد من الخلايا (خلايا أي. بمساحة فارغة القائمة في إطار نظرية الوتر) الكشف عن التحكم في الخلايا 50 و 50 خلية يظهر تعامل مع blebbistatin 5 ميكرومتر والكشف عنها بواسطة الماكرو وتر ImageJ. زيادة عدد الخلايا انهارت في معاملة السكان blebbistatin يعكس الاسترخاء من الألياف الضغط والتوتر وبالتالي في الغشاء بسبب تثبيط blebbistatin القوات actinomyosin مقلص داخل الخلية.
الشكل 1. الإجرائية لإنشاء مجلة جديدة مع Metamorph.
شخصية2. مخطط تدفق الإجراء معالجة الصور التلقائي.
الشكل 3. تصفية واحدة من الخلايا.
الشكل 4 : بناء خلية مرجع.
الشكل 5. بذر الخلية. أ) الخلايا الحله تلتزم micropatterns بعد خطوة التنظيف (التكبير 4X) ب) خلايا هيلا بعد نشر كامل على micropatterns L (التكبير 10x).
الشكل 6. مقارنة بين الخلايا وnonpatterned micropatterned في مجال مكافحة المخدرات وظروف المعالجة. وكانت المصنفة خلايا هيلا لمدة 3 ساعات وتعامل مع blebbistatin ميكرومتر (5) ل1 ساعة (اللوحة السفلى) أو تركت دون علاج (العلوي لوحة). التحكم في الخلايا nonpatterned (أ) ، تجمع الأكتين إلى ألياف المتعددة التي تفكيكه بصورة تدريجية على العلاج مع blebbistatin ميكرومتر 5 (د). على L - micropatterns ، وخلايا مكافحة اعتماد شكل الثلاثي (ب) ووضع الألياف أكتين الرئيسية (الألياف الإجهاد) بين قمم 2 من L. بالمقارنة مع الخلايا nonpatterned (د) ، blebbistatin يؤدي الى تغيير كبير في المظهري L - micropatterned الخلايا (ه). ويمكن رؤية مباشرة من آثار المخدرات والمقارنة بين الرقابة والشروط تصور تعامل بسرعة مع تقديم مرجع خلية بنيت من 20 زنزانة. تشبه الخلايا الفردية ، والألياف واضحة وشديدة التوتر موجود على السيطرة مرجع الخلية (ج) ، في حين يعامل blebbistatin انهيار الخلايا والألياف يختفي التوتر الرئيسية (و).
الشكل 7. مثال لتحليل آثار blebbistatin على الخلايا باستخدام Hypothenuse الماكرو. بينما انهارت 25 ٪ من الخلايا السيطرة ، وهذا زاد 3 أضعاف لتصل إلى 75 ٪ في الخلايا المعالجة 5 ميكرومتر blebbistatin يعكس ضعف actinomyosin مقلص شبكة (ن = 50 خلية).
اختيار micropattern
في حين أن آثار blebbistatin 5 ميكرومتر وبالكاد يمكن كشفها على يدعم الثقافة الموحدة ، وتحديد كفاءة ممكنة على micropatterns التي تركز الأكتين إلى الألياف إجهاد كبير واحد. يعزز هذا التصور من الهيكل الخلوي أكتين مساعدة تقدير دقيق للآثار blebbistatin على الخلية. اختيار الشكل micropattern أمر بالغ الأهمية في تصميم وفحص ومصممة وفقا لتغير المظهري يتعين إبرازها في هذه الدراسة.
الاستنتاجات
Micropatterns تسهيل التصور والكمي للآثار المخدرات ، وخصوصا في تركيزات منخفضة. استبدال ركائز مستو متجانسة مع micropatterns لاصقة لخلية مقرها المقايسات يحسن دقة وحساسية ونوعية البيانات المنتجة. نتيجة لذلك ، هناك حاجة لعدد أقل من الخلايا لتحليلها من أجل تحقيق نتائج قوية الإحصائية 3. micropatterns لاصقة توفر فرصة حقيقية لتحسين الدراسات الفنية واستكشاف التغيرات المظهرية بتركيزات أقل المخدرات من أجل تجنب إحداث آثار المخدرات السامة أو غير مباشر. إذا كنت تستخدم منصات فحص كافية ، يمكن micropatterns تلبية مطالب شركات الأدوية لتحسين تطبيقات الفحص الجيني / المخدرات. وذكرت بعض الأمثلة الإضافية من المطبوعات الحديثة التي تستغل micropatterns لتحليل وقياس ظاهرة الخلوية 3-13 أدناه.
Name | Company | Catalog Number | Comments | |
اسم كاشف | شركة | فهرس العدد | تعليقات | |
خلية ثقافة | ||||
CYTOOchips 20x20 LM - FN | CYTOO | 10-114 | CYTOOchips متاحة للامتصاص من البروتين من اختيارك | |
1X PBS | Gibco | 14040-091 | ||
عد الغرفة (كوفاتش الشريحة) | Prolabo | 71287،01 | ||
DMEM/F-12 Glutamax - I + | Gibco - Invitrogen | 25300-054 | ||
FBS (و التل المصل البقري) | PAA | 31331-028 | ||
البنسلين والستربتوميسين | PAA | A15 - 101 | ||
6 آبار لوحة | Dutscher | 353046 | ||
الطرد المركزي | فيشر العلمية | M65838 | ||
مجهر | نيكون | |||
المخدرات ، وتثبيت immunostaining | ||||
الهيكل الخلوي الاحتياطي 1X (CB) | سيغما | MES : M8250 بوكل : I2636 MgCl : M2393 EGTA : E3889 | 10 ملي MES الرقم الهيدروجيني 6.1 ، 138mM بوكل ، 3mM MgCl ، 2mm وEGTA | |
السكروز | سيغما | S2395 | ||
PFA 32 ٪ | الإلكترون المجهر العلوم | 15714 | ||
PFA 5 ٪ | مزيج 10 مل من 32 ٪ PFA مع 54 مل من 1.185X CB | |||
تريتون - X100 | سيغما | T9284 | ||
أقراص PBS | Gibco - Invitrogen | 18912-014 | ||
بوفين مصل الزلال (BSA) | سيغما | A7806 | ||
Phallodin - FITC | سيغما | P5282 | ||
Hoescht | Invitrogen | H3570 | ||
Blebbistatin | Euromedex | BN0640 | ||
DMSO | سيغما | D8418 | ||
NH 4 الكلورين 0.1M | سيغما | M11209 | ||
صورة اقتناء | ||||
Epifluorescent المجهر | نيكون | كسوف تي | ||
كاميرا CCD | TBC | TBC | ||
ImageJ البرمجيات | http://rsbweb.nih.gov/ij/ |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved