Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Благодаря интеграции дизайна взаимодействия и анализа требований пользователя, мы представляем инновационный скребок для клеток, который улучшает анализы заживления клеточных ран с точки зрения воспроизводимости, надежности, практичности, клеточной целостности и удобства использования.
Надежность измерения миграции клеток в анализах заживления ран часто подрывается преобладающей методологической нестабильностью, т.е. методом, основанным на наконечниках. Мы представляем инновационный инструмент, предназначенный для устранения этих ограничений. Наш новый скребок для ячеек превосходит существующий подход, создавая более равномерный и стабильный бесклеточный зазор. Повторные биологические эксперименты показали, что бесклеточный зазор, образованный клеточным скребком, имеет более прямые края и однородный размер и форму по сравнению с методом, основанным на наконечнике (p < 0,05). Что касается дизайна продукта, скребок для клеток может похвастаться усовершенствованной цветовой гаммой, подходящей для лабораторных условий, улучшающей мониторинг результатов экспериментов, и позволяет стерилизовать путем автоклавирования для повторного использования. Примечательно, что после обработки скребок для клеток демонстрирует незначительное влияние на жизнеспособность и пролиферацию клеток (97,31% и 24,41% соответственно). И наоборот, метод, основанный на наконечнике, дает более низкую жизнеспособность клеток (91,37%) и пролиферацию (18,79%). Это исследование представляет скребок для клеток как новое многоразовое устройство, способное генерировать воспроизводимые бесклеточные промежутки при сохранении жизнеспособности клеток, тем самым повышая надежность анализов заживления ран по сравнению с существующими методами.
Опухоли характеризуются отличительными признаками, такими как преимущества избирательного роста, метаболическая перестройка и иммунная модуляция, которые интригующе способствуют усиленной миграции клеток, что является критическим злокачественным поведением опухолевых клеток. Эта особенность напрямую влияет на отдаленное метастазирование первичной опухоли, ставя под угрозу долгосрочную выживаемость пациентов 1,2,3. Преимущества селективного роста позволяют раковым клеткам вытеснять нормальные клетки, в то время как метаболическая перестройка поддерживает эту быструю пролиферацию, изменяя энергетические пути. В то же время, иммунная модуляция позволяет опухолям уклоняться от защитных сил организма. Исследования подчеркивают серьезность этой проблемы, показывая, что метастазирование в легкие, часто являющееся результатом усиленной миграции клеток, является терминальным событием, приводящим к смерти пациентов с различными видами рака4. Например, рак молочной железы5, карцинома шейки матки4 и остеосаркома6 составляют 20%, 9% и 30% таких случаев соответственно. Таким образом, оценка миграции опухолевых клеток стала неотъемлемой частью современных исследований в области онкологии, что еще раз подчеркивает многогранный характер прогрессирования опухоли.
Анализ заживления клеточных ран является простым в использовании методом измерения миграции клеток in vitro, часто используемым в онкологических исследованиях7. Большинство экспериментаторов используют наконечники для пипеток для создания клеточных ран вручную8. Несмотря на то, что такой метод может быстро и удобно формировать клеточные раны, он все еще имеет много ограничений, которые влияют на воспроизводимость и точность оценки миграции клеток. Во-первых, использование наконечников для пипеток для создания царапин вручную сильно зависит от рабочего угла, силы и скорости оператора, что влияет на повторяемость метода8. Во-вторых, дефекты клеток, генерируемые наконечником, обычно имеют зубчатые, а не прямые края, потому что наконечники пипеток представляют собой пластиковые изделия с определенной эластичностью. В некоторых исследованиях раны образуются путем помещения сборных культуральных вставок непосредственно в планшет для клеточной культуры для ограничения диапазона пролиферации клеток. Такой подход позволяет обойти ограничения метода, основанного на зондах, такие как неровные края и воспроизводимость. Тем не менее, даже при использовании биосовместимых материалов долгосрочное сосуществование встраиваемых материалов с клетками по-прежнему влияетна рост клеток. Кроме того, встраивание может также вызывать клеточные эпигенетические изменения в маргинальной зоне из-за ограничения контакта12. Кроме того, контактные вставки, изготовленные из биосовместимых материалов, дороги и сложны в повторном использовании, что ограничиваетих целесообразность. Таким образом, необходим новый, воспроизводимый и практичный инструмент для простой количественной оценки миграции клеток in vitro.
Основной целью данного метода является внедрение инновационного инструмента для количественной оценки миграции клеток in vitro в онкологических исследованиях, устранение ограничений существующих методов и повышение воспроизводимости и точности оценки клеточной миграции.
Обоснование разработки этой методики заключается в критической важности оценки миграции опухолевых клеток в онкологии. Опухоли демонстрируют отличительные признаки, в том числе преимущества избирательного роста, метаболическую перестройку и иммунную модуляцию, что способствует усиленной миграции клеток, что является фундаментальным аспектом злокачественных опухолей. Этот метод направлен на то, чтобы предоставить более надежные средства изучения клеточной миграции, способствуя более глубокому пониманию поведения опухоли.
Этот метод имеет существенные преимущества по сравнению с существующими методами. Ручные анализы царапин могут страдать от зависимой от оператора интерференции, в то время как вставки культур могут влиять на рост клеток и экспрессию генов. В отличие от этого, этот метод обеспечивает улучшенную повторяемость, точность и практичность, представляя собой экономически эффективное решение для измерения миграции клеток in vitro в онкологических исследованиях. Он удовлетворяет насущную потребность в надежном и доступном инструменте для изучения миграции клеток при различных типах рака, что делает его ценным дополнением к этой области.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Полное письменное информированное согласие было предоставлено всеми участниками. Этическое одобрение не было применимо, поскольку в настоящее исследование не были включены образцы тканей животных или человека.
1. Изучение требований сообщества пользователей
2. Проектирование и трехмерное моделирование
3. Производство
4. Культура клеток
5. Оценка потенциала клеточного скребка и метод на основе наконечников
6. Измерение жизнеспособности клеток и пролиферации клеток
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Анализ потребностей пользователей в инструментах для создания клеточных ран
Текущий экспериментальный метод получения клеточных ран требует дальнейшего совершенствования для решения многих проблем, которые ставят под угрозу биологическую воспроизводи...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Целью настоящего исследования была разработка автоматического механизированного инструмента для анализа заживления клеточных ран. Насколько нам известно, это первая попытка применить механизированную приводную структуру для автоматического создания клеточных р?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов.
Данное исследование поддержано грантом Национального фонда социальных наук (22FYSB023), Исследовательского фонда Центра промышленного дизайна провинции Хубэй (08hqt201412046) и Фонда гуманитарных и социальных наук Департамента образования провинции Хубэй (15Y054).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
CCK-8 Kit | Beyotime Company, China | C0037 | |
digital microscope system | Olympus | IX81 | |
fetal bovine serum | Gibco, USA | 16000044 | |
HOS | Procell Life Science & Technology Co., Ltd | CL-0360 | |
Image-Pro Plus | Media Cybernetics | version 6.0 | |
KeyShot | Luxion | version 11.0 | 3D rendering software |
microplate reader | BioTek, German | ELX808 | |
Minimum Essential Medium | Gibco, USA | 11095080 | |
Pantone matching system | Pantone | commercial color matching | |
penicillin-streptomycin | Beyotime Company, China | ST488 | |
Photoshop | Adobe | photo and design software | |
Rhinoceros 3D | Robert McNeel & Associates | version 7.0 | 3D design software |
TC20 Automated Cell Counter | Bio-Rad | TC20 | |
Trypsin | Cytiva HyClone, United State | SH30042.01 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены