共声断层扫描被开发为获得癌细胞行为的全部范围,因为它们与细胞屏障和利基相互作用。此方法为研究转移发生时的转移提供了基础。此方法可用于量化活细胞行为。
当与机器学习相结合时,共声断层扫描可用于各种芯片上的器官平台。分析原发性或复发性肿瘤或循环肿瘤细胞可以构成预测大脑转移和从非脑转移细胞中辨别大脑转移的重要诊断工具。要组装微流体 BBN 器件,请将设备从真空干燥器传输到适当的表面上,入口朝下,将整个装置放入等离子室。
将整个设置放入等离子室中,然后拉真空,然后以 80 瓦的等离子处理设备 30 秒。在治疗结束时,使用导轨快速放置设备,入口侧上放在实验室工作台上的玻璃幻灯片上,在设备的 PDM 和幻灯片之间形成永久的粘合。接下来,插入 200 微升移液器尖端,从尖端切入所有入口和插座 2 毫米,并将设备放入等离子室中,进行 8 分钟、200 瓦的等离子处理。
设备冷却后,将设备放入无菌二次容器中,并在质粒处理后 15 分钟内,通过底部室的移液器尖端将 120 微升胶原蛋白星细胞溶液转移到设备中。让溶液穿过腔室进入相反的移液器尖端,并填充设备的下一个通道。当设备的所有四个通道都已填充时,将芯片放在细胞培养箱中一小时。
当胶原蛋白设置时,用适当的完整细胞培养基为底部腔室喂气,并在完整的内皮介质中涂上2%的生长因子,减少母细胞。两个腔室编码后,将设备放入培养箱一小时,然后用适当的介质冲洗上腔室。交替提示,见30微升的1倍10至第六内皮细胞每毫升适当的介质,通过尖端进入上室每15分钟,每个尖端共4个等同细胞。
在种子之间孵育设备。当所有内皮细胞都播种后,用培养物填充所有提示,然后将设备返回到细胞培养箱 48 小时。当内皮层成熟时,更换芯片中的培养介质以补充细胞培养介质,并给每个顶室通道播种30微升,每毫升10倍至6个癌细胞的适当介质。
每个 30 微升的细胞等同物播种后,将设备返回孵化器 15 分钟,然后用适当的介质填充所有提示,将设备返回细胞培养箱 24 至 48 小时。设备进行培养和成像后,测量癌细胞的表型,打开提供的软件,将共体图像读入内存。该软件会将每个颜色通道从 3D 共和图像保存到一个单独的 TIFF 文件中。
选择"更改每个显微镜通道的不透明度值",并调整图像中颜色通道的通道 Alpha 值,以便移除背景,并且仅保留单元格中的荧光。要可视化效果,请选择"查看 3D 渲染"以验证阈值是否设置正确,如果图像看起来正确,请在实验跟踪器电子表格中保存不透明度值。然后,使用行进立方体将卷图像转换为以 VTK 数据格式保存的单个 3D 三角形网格化对象。
要将平面拟合到内皮屏障,请首先定位细胞质心。使用多数据连接筛选器通过 VTK 文件中的网格列表迭代,以提取未连接的区域。计算每个网格的质心,并将测量添加到对太大或太小的网格进行重心筛选的列表。
要将平面拟合内皮细胞的质心列表,请使用误差最小化方法,运行可视化 RFP 质心和平面拟合,以生成和绘制平面拟合,并检查平面的拟合,并相应地手动调整拟合。正确安装平面后,将平面的法线保存到实验跟踪器文件中。要用平面测量内皮层特征后的每个癌细胞表型,加载细胞分析功能并在实验跟踪器信息中运行 Read,并分析存在的通道"以迭代和分析VTK文件中的每个区域。
对于每个区域,函数将剪辑每个单元格,以便计算膜下方的网格。要测量细胞表型,请计算每个癌细胞的形状、体积和位置。然后测量每个被切断的癌细胞的体积和位置,以计算通过内皮屏障外创的细胞的百分比。
对多个实验执行这些步骤后,运行导出数据作为单个 xlsx 文件',以将数据保存在电子表格中。具有汇合内皮屏障的微流体BBN芯片在实验中是可以接受的,而具有特别差内皮覆盖率的微流体BBN芯片则不能。在这个代表性分析中,寻求癌细胞系的大脑,表现出一种细胞的亚群,这些细胞在内皮屏障中外泄,并深入到微流体BBN芯片的大脑利基空间。 在暴露后两天和九天,父母癌细胞在远离大脑利基空间的屏障上保持了相当一部分细胞,而脑转移癌细胞群体保持一个大于100%的细胞比例外创。
癌细胞形状的形态定量表明,父母细胞在播种后第一天表现出的球形细胞较少,而经过两天和九天的相互作用,两个癌细胞系都趋向于降低球面性。此外,与癌细胞相比,在进入胃膜利基的癌细胞亚细胞数量较小,而癌细胞在不外泄进入大脑的情况下与内皮屏障保持相互作用。寻求癌细胞系和患者衍生的异种移植物,在微流体BBN芯片中表现出一种表型模式,可以通过机器学习来区分大脑转移和非脑转移癌细胞。
自我选择很重要。通道数较高的内皮细胞表现出可变屏障行为。此外,癌细胞及其荧光表达可能会随着时间而变化。
在这个程序之后,研究人员可以采用分子分析的秘密的家或细胞在设备,以研究转移的分子机制。该技术通过将工程微环境与利基成分的定量成像相结合,探索癌细胞与其微环境之间的复杂相互作用。