Basit 2D ve 3D hücre kültürlerini mümkün kılmak için tasarlanmış yenilikçi bir 3D baskılı ek parça

Özet

Bu yazıda, yeni tasarlanmış bir 3D baskılı ek, bir ko-kültür modeli olarak sunulmuş ve endotel hücreleri ile keratinositler arasındaki parakrin hücreler arası iletişimin incelenmesiyle doğrulanmıştır.

Özet

Farklı hücre tipleri arasındaki dolaylı iletişimin klasik analizleri, şartlandırılmış ortamların kullanılmasını gerektirir. Ayrıca, şartlandırılmış ortamın üretimi zaman alıcı ve fizyolojik ve patolojik koşullardan uzak kalmaktadır. Birkaç ko-kültür modeli ticari olarak mevcut olmasına rağmen, bunlar spesifik tahlillerle sınırlı kalır ve çoğunlukla iki tip hücre içindir.

Burada, çok sayıda fonksiyonel tahlil ile uyumlu 3D baskılı kesici uçlar kullanılmaktadır. Ek parça, 6 oyuklu bir plakanın bir oyuğunun dört bölmeye ayrılmasına izin verir. Çok çeşitli kombinasyonlar ayarlanabilir. Ayrıca, bölmelerin her duvarında pencereler tasarlanmıştır, böylece her bölme arasında potansiyel hücreler arası iletişim, kültür ortamında hacme bağlı bir şekilde mümkün olur. Örneğin, parakrin hücreler arası iletişim, tek katmanlı, 3 boyutlu (sferoidler) veya her ikisini birleştirerek dört hücre tipi arasında incelenebilir. Ek olarak, farklı hücre tiplerinin bir karışımı aynı bölmede 2D veya 3D (organoidler) formatında ekilebilir. 3D baskılı eklerde bir tabanın olmaması, plaka üzerinde olağan kültür koşullarına, eki içeren plaka üzerinde olası kaplamaya ve optik mikroskopi ile doğrudan görselleştirmeye izin verir. Çoklu bölmeler, farklı hücre tiplerini bağımsız olarak toplama veya her bölmede RNA veya protein ekstraksiyonu için farklı reaktifler kullanma imkanı sağlar. Bu çalışmada, yeni 3D baskılı eki bir ko-kültür sistemi olarak kullanmak için ayrıntılı bir metodoloji sağlanmıştır. Bu esnek ve basit modelin çeşitli kapasitelerini göstermek için, daha önce yayınlanmış hücre iletişiminin fonksiyonel tahlilleri yeni 3D baskılı eklerde gerçekleştirildi ve tekrarlanabilir olduğu gösterildi. 3D baskılı ekler ve şartlandırılmış ortam kullanan geleneksel hücre kültürü benzer sonuçlara yol açtı. Sonuç olarak, 3D baskılı ek, yapışık hücre tiplerine sahip çok sayıda ko-kültür modeline uyarlanabilen basit bir cihazdır.

Giriş

İn vivo olarak, hücreler birbirleriyle doğrudan (hücre teması) veya dolaylı olarak (moleküllerin salgılanmasıyla) iletişim kurar. Hücre iletişimini incelemek için, doğrudan ko-kültür (farklı hücre tipleri aynı kuyuda doğrudan etkileşim halindedir) ve bölümlere ayrılmış ko-kültür (farklı hücre tipleri bir kültür sisteminin farklı bölmelerinde dolaylı etkileşim içindedir) gibi farklı ko-kültür modelleri ^{geliştirilebilir1}. Ayrıca, koşullu ortam, dolaylı etkileşimin, bir efektör hücre tipinin koşullu ortamında bulunan salgılanan moleküllerin bir yanıt veren hücre tip^1'e aktarılmasıyla sağlandığı ko-kültür sistemleri....

Protokol

NOT: 3D ekler (Şekil 1A) ticari olarak temin edilir ve hücre kültürü ve otoklavlama ile biyouyumlu bir fotopolimer reçine kullanılarak basılır (Malzeme Tablosuna bakın). Bu bölümde, eklerle ko-kültür modelini oluşturmak için ayrıntılı bir protokol açıklanmaktadır (bkz. Şekil 1B). Bazı uygulama örnekleri de verilmiştir.

1. Sterilize edilmiş ek parçanın 6 oyuklu plakalara yerleştirilmesi

1. Kitte verilen iki bileşeni (Malzeme Tablosuna bakın), gıda silikonunu (reaktif A) ve katalizörü (reaktif B) üreticinin talimatlarına göre ....

Sonuçlar

Bu çalışmada, şartlandırılmış ortamların kullanımı yoluyla klasik yöntemlerle karşılaştırılabilir sağlam, güvenilir ve anlamlı veriler elde etmek için optimize edilmiş bir ko-kültür sistemi tanımlanmıştır. 3D baskılı ekler, deneylerde zorlukların ve zaman alıcı koşullu ortam üretiminin üstesinden gelerek, etkileşim halindeki farklı hücre tiplerinin in vivo mikroçevre koşullarını taklit eder. Saç foliküllerinde bulunan iki hücre tipi arasındaki dolaylı etkileşimler.......

Tartışmalar

Dolaylı hücre iletişimi genellikle koşullu ortam veya ko-kültür sistemi cihazları kullanılarak araştırılır. Şartlandırılmış ortam hazırlama, deneylerde yukarı yönde zaman alıcıdır ve bu yöntem tek taraflı etki analizleriyle sınırlıdır. Colin-Pierre ve arkadaşları tarafından yapılan önceki çalışma.⁸ şartlandırılmış ortam kullanılarak, iki hücre tipi (HDMEC'ler ve KORS) arasındaki dolaylı hücre iletişimi üzerinde gerçekleştirilmiştir. Bu ?.......

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
Autoclave	Getinge	APHP	Solid cycle, 121 °C for 20 min
Biomed Clear	Formlabs	RS-F2-BMCL-01	Impression performed by 3D-Morphoz company (Reims, France)
Cell culture detergents	Tounett	A18590/0116
Cell Proliferation Reagent WST-1	Roche	11,64,48,07,001
Counting slide	NanoEnTek	EVE-050
Culture-Insert 2 Well in μ-Dish 35 mm	Ibidi	80206	two-migration chambers device.
Endothelial cell medium	ScienCell	1001	Basal medium +/- 25 mL of fetal bovine serum (FBS, 0025), 5 mL of endothelial cell growth supplement (ECGS, 1052), and 5 mL of penicillin/streptomycin solution (P/S, 0503).
EVE Automated cell counter	NanoEnTek	NESCT-EVE-001E
EVOS XL Core	Fisher Scientific	AMEX1200	10x of magnification
Food silicon reagent and catalyst kit	Artificina	RTV 3428 A and B	(10:1)
FORM 3B printer	Formlabs	PKG-F3B-WSVC-DSP-BASIC	Impression performed by 3D-Morphoz company
Human Dermal Microvascular Endothelial Cells (HDMEC)	ScienCell	2000
Keratinocytes of Outer Root Sheath (KORS )	ScienCell	2420
Macro Wound Healing Tool Software	ImageJ		Software used for the measurement of the uncovered surface (for migration assays)
Mesenchymal stem cell medium	ScienCell	7501	Basal medium +/-25 mL of fetal bovine serum (FBS, 0025), 5 mL of mesenchymal stem cell growth supplement (MSCGS, 7552), and 5 mL of penicillin/streptomycin solution (P/S, 0503)
Microplate reader SPECTRO star NANO	BMG Labtech		BMG LABTECH software
PBS	Promocell	C-40232	Without Ca2+ / Mg2+
Trypan Blue Stain	NanoEnTek	EBT-001
Trypsin / EDTA	Promocell	C-41020	Incubation of KORS at 37 °C with 5% CO2 for 5 min. Incubation of HDMECs for 5 min at room temperature
96-well plate Nunclon Delta Surface	Thermoscientific	167008