Name: longitudinal morphological and physiological monitoring of three-dimensional tumor spheroids using optical coherence tomography
Uploaded: 2019-02-09T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Longitudinal Morphological and Physiological Monitoring of Three-dimensional Tumor Spheroids Using Optical Coherence Tomography at JoVE.com

هذا العمل كان يدعمها جبهة الخلاص الوطني يمنح إيدبر (DBI-1455613)، PFI:AIR-ترينيداد وتوباغو (IIP-1640707)، وصندوق المنح R21EY026380 و R15EB019704 و R01EB025209، وجامعة ليهاي المعاهد الوطنية للصحة لبدء التشغيل.

1-إعداد الخلايا
<ol><li>الحصول على خطوط الخلايا من أحد الموردين مؤهلين. ملاحظة: تأكد من أن الخلايا من خطوط الخلايا من الفائدة يمكن أن تشكل كروي في وسائط الثقافة، أو بالمساعدة من الركازة (مصفوفة الغشاء مثل ماتريجيل). ننظر إلى الأدب9 أو القيام بجولة واحدة من تجربة سابقة للاختيار.</l...

نشاط الورم ارتباطاً وثيقا ببنيتها المورفولوجية. مماثلة لرصد منحنى النمو المميزة للثقافات الخلية 2D، تتبع منحنى النمو للورم 3D الماغنيسيوم أيضا نهج التقليدي لوصف سلوك النمو كروي طويل الأجل لخطوط خلايا مختلفة. الجدير بالذكر أننا تميز رد المخدرات عن طريق تحليل تدهور ورم أو نمو الورم بشكل مبا?...

السرطان هو السبب الرئيسي الثاني للوفاة في العالم1. وضع المخدرات تستهدف السرطان من الأهمية بالنسبة للمرضى. ومع ذلك، يقدر أن أكثر من 90 في المائة عقاقير المضادة للسرطان الجديدة تفشل في مرحلة التطوير بسبب عدم فعالية وسمية غير متوقعة في التجارب السريرية2. جزء من السبب الذي يمكن أن يعزى إلى استخدام نماذج الثقافة خلية ثنائية الأبعاد (2D) بسيطة لفحص المركبة، التي توفر النتائج مع القيم التنبؤية محدودية نجاعة المركب وسمية للمراحل التالية ل اكتشاف المخدرات2 , 3 , 4. في الآونة الأخيرة، تم تطوير نماذج كروي الورم ثلاثي الأبعاد (3D) لتوفير البيانات ذات الصلة سريرياً الفسيولوجية والدوائية لعقار مضاد للسرطان اكتشاف3،،من45 ،6،،من78،9،10،11،،من1213،14، 15،16،17،،من1819،20،21،،من2223، 24،25. حيث يمكن أن تحاكي هذه الماغنيسيوم الخصائص الخاصة بالانسجة من الأورام في فيفو، مثل المغذيات والأكسجين التدرج، التاكسج الأساسية، فضلا عن العقاقير المقاومة19، استخدام هذه النماذج يمكن أن يحتمل أن تقصير مواعيد اكتشاف المخدرات، تقليل تكاليف الاستثمار، وجلب أدوية جديدة إلى المرضى أكثر فعالية. نهج نقدي واحد لتقييم فعالية المركب في التنمية كروي الورم 3D لرصد النمو كروي وتكرار تحت العلاج9،26. للقيام بذلك، لا بد من الأوصاف الكمية مورفولوجيا الورم، تتعلق القطر والحجم، مع طرائق التصوير عالي الدقة،.
طرائق التصوير التقليدية، مثل مشرق الميدانية ومرحلة التباين7،9،،من2224fluorescence مجهرية8،،من916، 18،22 يمكن أن توفر مقياسا للقطر كروي ولكن لا يمكن حل الهيكل العام كروي في الفضاء ثلاثي الأبعاد. هناك عوامل كثيرة تؤدي إلى هذه القيود، بما في ذلك اختراق الضوء السبر في كروي؛ نشر الأصباغ الفلورية إلى كروي؛ التي تنبعث منها إشارات مضيئة من الأصباغ الفلورية متحمس داخل أو على سطح كروي بسبب امتصاص القوى ونثر؛ المعاكس والتصوير ريسولفابيليتي عمق هذه الطرائق. وهذا غالباً ما يؤدي إلى قياس حجم غير دقيقة. التنمية الأساسية نخرية في الماغنيسيوم يحاكي نخر في فيفو الأورام6،،من1015،،من1925. تعتبر هذه الميزة المرضية غير المحتمل المستنسخة في 2D خلية الثقافات19،25،،من2728. مع حجم كروي أكبر من 500 ميكرومتر في القطر، وهيكل ثلاثة طبقة متحدة مركز، بما في ذلك طبقة خارجية من الخلايا المتكاثرة، وطبقة وسطى من خلايا هادئة، ونواة نخرية، يمكن ملاحظتها في كروي6،10 ،،من1519،25، بسبب نقص الأوكسجين والمواد المغذية. الخلية الحية والميتة fluorescence التصوير هو نهج موحد لتسمية الحدود الأساسية نخرية. بيد مرة أخرى، اختراقات لكل هذه الأصباغ الفلورية والضوء المرئي تعوق القدرة على التحقيق في صلب نخرية لرصد تطورها في شكلها الفعلي.
3D بديلة التصوير طريقة، هو عرض التصوير المقطعي التماسك الضوئية (OCT) لتوصيف الماغنيسيوم الورم. أكتوبر هو تقنية تصوير الطبية غير قادرة على الحصول على بيانات 3D خالية من التسمية، وغير المدمرة من يصل إلى عمق 1-2 مم في الأنسجة البيولوجية29،،من3031،،من3233 ،34. أكتوبر توظف التداخلي تماسك منخفضة كشف الإشارات المنتشرة في الظهر من أعماق مختلفة من العينة وتوفر الصور حل عمق أعيد بناؤها في قرارات ميكرون-المستوى المكاني في الاتجاهين الأفقي والرأسي على حد سواء. أكتوبر قد اعتمدت على نطاق واسع في طب العيون35،،من3637 والأوعية38،39. واستخدمت الدراسات السابقة أكتوبر لمراقبة مورفولوجية في المختبر الماغنيسيوم ورم في الغشاء مصفوفة (مثلاً، ماتريجيل) وتقييم استجاباتها للعلاج الضوئي40،41. في الآونة الأخيرة، لدينا فريق منصة تصوير أكتوبر الفائق بمنهجية رصد وقياس حركية النمو للورم 3D الماغنيسيوم في لوحات متعددة جيدا42. وقد عرضت دقيقة التحديد الكمي الحجمي الماغنيسيوم الورم ثلاثي الأبعاد باستخدام فوكسل عد النهج وكشف النسيج المتنخر خالية من التسمية في الماغنيسيوم استناداً إلى التباين التوهين البصري الجوهرية. وتصف هذه الورقة تفاصيل كيف كان شيدت منصة التصوير في أكتوبر والمستخدمة للحصول على صور عالية الدقة 3D من الماغنيسيوم الورم. ويرد وصف التحليلات الكمية خطوة بخطوة لحركية النمو من الماغنيسيوم الورم ثلاثية الأبعاد، بما في ذلك قياسات دقيقة لوحدات التخزين، وقطرها كروي. ويرد أيضا، طريقة الكشف عن مناطق النسيج المتنخر استخدام OCT، استناداً إلى التباين التوهين البصري الأصيلة غير المدمرة.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Custom Spectral Domain OCT imaging system</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Developed in our lab</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Superluminescent Diode (SLD)</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>SLD1325</td>
			<td>light source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2&#215;2 single mode fused fiber coupler, 50:50 splitting ratio</td>
			<td>AC Photonics</td>
			<td>WP13500202B201</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reference Arm</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lens Tube</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adapter</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collimating Lens</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>AC080-020-C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Focusing Lens</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kinematic Mirror Mount</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mirror</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1D Translational Stage</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Continuous neutral density filter</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pedestrial Post</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clamping Fork</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sample Arm</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lens Tube</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adapter</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collimating Lens</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>AC080-020-C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Galvanometer</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Relay Lens</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>AC254-100-C</td>
			<td>two Relay lens to make a telescope setup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triangle Mirror Mount</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mirror</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Objective</td>
			<td>Mitutoyo</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pedestrial Post</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clamping Fork</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polarization Controller</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>30mm Cage Mount</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cage Rod</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stage</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D motorized translation stage</td>
			<td>Beijing Mao Feng Optoelectronics Technology Co., Ltd.</td>
			<td>JTH360XY</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2D Tilting Stage</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotation Stage</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plate Holder</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>3D printed</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectrometer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lens Tube</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adapter</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collimating Lens</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>AC080-020-C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Grating</td>
			<td>Wasatch</td>
			<td></td>
			<td>G = 1145 lpmm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>F-theta Lens</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>FTH-1064-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>InGaAs Line-scan Camera</td>
			<td>Sensor Unlimited</td>
			<td>SU1024-LDH2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell Culture Component</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HCT 116 Cell line</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>CCL-247</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell Culture Flask</td>
			<td>SPL Life Sciences</td>
			<td>70025</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>14388100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette tips</td>
			<td>Sorenson Bioscience</td>
			<td>10340</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gibco GlutaMax DMEM</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>10569044</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum, certified, US origin</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>16000044</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Antibiotic-Antimycotic (100X)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>15240062</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Corning 96-well Clear Round Bottom Ultra-Low Attachment Microplate</td>
			<td>Corning</td>
			<td>7007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gibco PBS, pH 7.4</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>10010023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gibco Trypsin-EDTA (0.5%)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>15400054</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forma Series II 3110 Water-Jacketed CO2 Incubators</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>3120</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gloves</td>
			<td>VWR</td>
			<td>89428-750</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Parafilm</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P7793</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Transfer pipets</td>
			<td>Globe Scientific</td>
			<td>138080</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>5702 R</td>
			<td>To centrifuge the 15 mL tube</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>NUAIRE</td>
			<td>AWEL CF 48-R</td>
			<td>To centrifuge the 96-well plate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Histology &#38; IHC</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital slide scanner</td>
			<td>Leica</td>
			<td>Aperio AT2</td>
			<td>Obtain high-resolution histological images</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Histology Service</td>
			<td>Histowiz</td>
			<td></td>
			<td>Request service for histological and immunohistological staining of tumor spheroid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>List of Commerical OCTs</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SD-OCT system</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>Telesto Series</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SD-OCT system</td>
			<td>Wasatch Photonics</td>
			<td>WP OCT 1300 nm</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Software for Data Analyses</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Basic Image Analysis</td>
			<td>NIH</td>
			<td>ImageJ</td>
			<td>Fiji also works.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D Rendering</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>Amira</td>
			<td>Commercial software. Option 1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D Rendering</td>
			<td>Bitplane</td>
			<td>Imaris</td>
			<td>Commercial software. Option 2. Used in the protocol</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OCT acquisition software</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>custom developed in C++.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stage Control</td>
			<td>Beijing Mao Feng Optoelectronics Technology Co., Ltd.</td>
			<td>MRC_3</td>
			<td>Incorporated into the custom OCT acquisition code</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OCT processing software</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>custom developed in C++. Utilize GPU. Incorporated into the custom OCT acquisition code.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Morphological and Physiological Analysis</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>custom developed in MATLAB</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

longitudinal morphological and physiological monitoring of three-dimensional tumor spheroids using optical coherence tomography

وقد وضعت الماغنيسيوم الورم كنموذج ثلاثي الأبعاد (3D) خلية ثقافة في اكتشاف الأدوية المضادة للسرطان والبحوث السرطان. حاليا، الفائق التصوير طرائق استخدام الكشف الميداني أو الأسفار مشرق، غير قادر على حل عموما 3D هيكل كروي الورم بسبب تغلغل الخفيفة المحدودة، نشر الأصباغ الفلورية و عمق-ريسولفابيليتي. في الآونة الأخيرة، أظهرت لدينا مختبر استخدام التصوير المقطعي التماسك الضوئية (OCT)، خالية من التسمية وغير مدمرة، 3D التصوير أسلوب القيام بتوصيف طولية من الماغنيسيوم متعددة الخلايا السرطانية في صفيحة 96-جيدا. أكتوبر كان قادراً على الحصول على معلومات الخصائص المورفولوجية والفسيولوجية 3D من الماغنيسيوم الورم النمو يصل إلى حوالي 600 ميكرون في الطول. في هذه المقالة، نبدي أكتوبر (تشرين الأول/أكتوبر HT) الفائق نظام تصوير بفحص لوحة كاملة متعددة جيدا، ويحصل على بيانات أكتوبر ثلاثية الأبعاد من الماغنيسيوم الورم تلقائياً. يصف لنا تفاصيل المبادئ التوجيهية HT-أكتوبر النظام والبناء في البروتوكول. من بيانات أكتوبر 3D، واحد يمكن تصور الهيكل العام كروي مع 3D المقدمة وشرائح متعامد، تميز منحنى النمو الطولي كروي الورم استناداً إلى المعلومات المورفولوجية للمساحة والحجم، ورصد نمو مناطق الميت-خلية كروي الورم استناداً إلى التباين التوهين مضمن بصري. نظهر أن HT-أكتوبر يمكن استخدامها كطريقة تصوير الفائق للمخدرات الفرز، فضلا عن وصف العينات بيوفابريكاتيد.

التصوير التصوير المقطعي التماسك الضوئية عالية الإنتاجية من الماغنيسيوم في صفيحة 96-جيدا
الشكل 3 معارض نتيجة المسح HT، تشرين الأول/أكتوبر لصفيحة 96-جيدا مع HCT 116 الورم الماغنيسيوم في يوم 3. يبدأ التفحص متسلسلة من لوحة كاملة من ال...

Watch this Scientific Journal Video about Longitudinal Morphological and Physiological Monitoring of Three-dimensional Tumor Spheroids Using Optical Coherence Tomography at JoVE.com

Longitudinal Morphological and Physiological Monitoring of Three-dimensional Tumor Spheroids Using Optical Coherence Tomography

التصوير المقطعي التماسك الضوئية (OCT)، تكنولوجيا تصوير ثلاثي الأبعاد، استخدمت لرصد وتوصيف حركية النمو من الماغنيسيوم متعددة الخلايا السرطانية. وقد عرضت دقيقة التحديد الكمي الحجمي الماغنيسيوم الورم باستخدام فوكسل عد النهج، والكشف عن الأنسجة ميتة خالية من التسمية في الماغنيسيوم استناداً إلى التباين التوهين البصري الجوهرية،.

رصد المورفولوجية والفسيولوجية طولية من الماغنيسيوم الورم ثلاثي الأبعاد باستخدام التصوير المقطعي التماسك البصري

Tumor spheroids have been developed as a three-dimensional (3D) cell culture model in cancer research and anti-cancer drug discovery. However, currently, ...

يمكن أن يحاكي اللوهيرودات الورم ثلاثية الأبعاد خصائص محددة للأنسجة للأورام في الجسم الحي ، مما يوفر بيانات أكثر صلة سريريًا باكتشاف الأدوية المضادة للسرطان من ثقافة الخلايا الثنائية الأبعاد البسيطة. يمكن لتقنية التصوير لدينا، التصوير المقطعي التناسق البصري، تصور بسهولة البنية ثلاثية الأبعاد لأعصاب ورم واحدة، بحجم عدة مئات من الميكرنات، وتوفر توصيفًا أكثر دقة للمورفولوجيا وتفشي الوظائف، غالبًا في غضون ثوانٍ قليلة. باستخدام نموذج كروية 3D يمكننا تقصير الجدول الزمني لاكتشاف المخدرات، وخفض التكلفة وجلب دواء جديد للمرضى بشكل أكثر فعالية.تشكيل الشكل الكروي ة من ورم العنقودية هي خطوة حاسمة واحدة في تجربتنا. من المهم اختيار الحق في لوحة مرفق منخفضة جدا مع أسفل الجولة، وسرعة الطرد المركزي السليم بعد البذر الخلية. ابدأ هذه التجربة بزراعة خلايا مثيرة للاهتمام في قارورة ثقافية كما هو موضح في المخطوطة.الحفاظ على الخلايا في حاضنة في ظل ظروف قياسية، ومراقبة حالتها الصحية كل يوم. تحديث الوسائط حسب الحاجة. لأداء ثقافة الخلية 3D في لوحات متعددة جيدا، أولا إزالة المتوسطة من قارورة ثقافة الخلية، وغسل الخلايا مع تعقيم، 33 درجة مئوية قبل الدفء برنامج تلفزيوني.ثم إضافة ملليلتر واحد من تريبسين-EDTA لإعادة تعليق الخلايا واحتضان لمدة ثلاث دقائق في 37 درجة مئوية. إضافة ثلاثة ملليلتر من الثقافة المتوسطة لتخفيف التربسين. نقل هذا التعليق الخلية إلى أنبوب جهاز طرد مركزي 15 ملليلتر، والطرد المركزي في 500G ودرجة حرارة الغرفة لمدة خمس دقائق.ثم إزالة supernatant وإعادة فرض بيليه الخلية مع أربعة ملليلتر من ثقافة ما قبل الدافئة المتوسطة. لتحديد تركيز الخلايا، hypat قطرة واحدة من عينة على قياس الهيموسيت، وعد الخلايا. تخفيف إلى التركيز البذر المطلوب.بذور 200 microliters من تعليق الخلية في كل بئر من مرفق منخفضة للغاية، جولة أسفل لوحة متعددة جيدا، بتركيز 3، 000 خلية لكل ملليلتر، لتحقيق حوالي 600 خلية في البئر. مباشرة بعد البذر، الطرد المركزي لوحة كاملة في أدنى سرعة المتاحة، في درجة حرارة الغرفة، لمدة سبع دقائق. ضع اللوحة في الحاضنة عند 37 درجة مئوية و5٪ Co2، مع التأكد من تحديث الوسط كل ثلاثة أيام.أولاً، إنشاء الذراع المرجعية وعينة الذراع لنظام OCT، بعد المخططات في هذه المخطوطة. ثم، قم ببناء المطياف، بما في ذلك الكيلومتر، والدرجات، وعدسة F-ثيتا وكاميرا مسح خط. استخدام محول لوحة لعقد لوحة متعددة جيدا في وضع ثابت.قبل التصوير، قم بتصحيح إمالة وتناوب لوحة متعددة الآبار باستخدام مرحلة إمالة 2D، ومرحلة دوران مثبتة على المرحلة الانتقالية لتقليل اختلاف المستوى البؤري من آبار مختلفة. ثم ضبط دوران لضمان حواف لوحة موازية مع اتجاه حركة المرحلة، بحيث تبقى الآبار في نفس المواضع الأفقية في الصور OCT. ثم ضبط مرحلة إمالة لضمان لوحة موازية للجدول البصري، بحيث تبقى الآبار في نفس المواقع العمودية للتصوير.في يوم تصوير الورم، قم بإزالة لوحة متعددة الآبار من الحاضنة. قم بتحويله تحت نظام التصوير OCT، وضعه على محول اللوحة. لضبط ارتفاع اللوحة، حركها على طول اتجاه Z لمرحلة الترجمة.في برنامج التصوير المخصص، قم بتعيين نطاق المسح الضوئي OCT المطلوب لتغطية الورم بأكمله، اعتمادا على مراحل نموه، وانقر حفظ المعلمات لحفظ الإعداد. ثم عرض الأمثل XZ و YZ أكتوبر معاينات من spheroids الورم. الحصول على صور 3D أكتوبر من الورم spheroids واحدا تلو الآخر لجميع آبار لوحة تحتوي على spheroids.لعرض صورة المعاينة، انقر فوق الزر معاينة. ولاكتساب صورة OCT، انقر فوق الزر الحصول على. سجل المرحلة الإجمالية لعملية نقل الحصول على بيانات OCT.لضمان جودة الصورة المثلى لجميع اللولبيات الورم، محول لوحة تحتاج إلى ضبطها بدقة وحجم الوسيط يجب أن تكون هي نفسها. استخدم رمز معالجة C+مخصص لمعالجة مجموعات بيانات 3D OCT من spheroids الورم لتوليد الصور الهيكلية OCT. استخدم صور 2D OCT في ثلاث طائرات مقطعية، XY، XZ، وYZ عبر مركزية الـ spheroid لتوليد مجموعة الصور الكروية.للحصول على عرض ثلاثي الأبعاد للـ spheroid باستخدام برنامج مرغوب فيه، قم أولاً بتحميل بيانات SD OCT في البرنامج. انقر فوق لوحة تجاوز، ثم أضف وحدة تخزين جديدة، واختر وضع المزج الذي يجب استخدامه في العرض ثلاثي الأبعاد. لضبط زاوية العرض، استخدم مؤشر الماوس لسحب الصورة والمضي قدماً في القياس الكمي كما هو موضح في المخطوطة.تم إنشاء مجموعة من الصور OCT غير عابرة من spheroids خط الخلية HCT116 من البيانات المعالجة، مع نتائج قابلة للمقارنة مع الصور من أنظمة التصوير الأخرى 2D عالية الإنتاجية. وعلاوة على ذلك، تم إنشاء مجموعة من الصور المقطعية العرضية 2D من 96 بئرا لرصد ارتفاعات الزفير، وتصور عدم فهم spheroid في الاتجاه العمودي. يمكن إنشاء مجموعة من الصور الكروية ثلاثية الأبعاد من أي زاوية محددة مسبقًا لتصور الشكل ثلاثي الأبعاد وتقييم استدارة الزاوي.بعد عام OCT بعد المعالجة، تم الحصول على صور هيكلية 3D أكتوبر من ورم كروي. من بيانات OCT، تم إنشاء وظيفة سطحية ثلاثية الأبعاد وشرائح XZ وYZ وXY متعامدة لتصور بنية الورم في أي اتجاه. تم إجراء رصد طولي لرم واحد من الزاويين لتوصيف القطر والارتفاع وحجم voxel القائم على، وتوليد منحنيات النمو في الحجم والحجم خلال التنمية لمدة 21 يوما.هنا، أصبح الـ(سبرويد) معطلاً في اليوم الحادي عشر، وانهار تماماً في اليوم 21. أظهر التتبع الطولي زيادة مناطق الخلايا الميتة في الورم. وأظهرت الصور التي قدمت 3D من الورم spheroid مظهر ونمو مناطق الخلايا الميتة من اليوم السابع إلى اليوم 14، كما يتضح من زيادة المناطق الحمراء التي أبرزت نخر.كما زادت النسبة المئوية للمناطق نخرية، لا يمكن للورم الزاوي الحفاظ على شكله المثالي، وبالتالي انهارت. مع منصة التصوير هذه يمكننا مواصلة استكشاف نماذج أخرى من مجال الأورام المعقدة ، مثل نموذج التصوير ثلاثي الأبعاد ، ونموذج المخلوق الواسع ونماذج الثقافة المشتركة لمحاكاة أفضل في أورام الجسم الحي. يمكن أن يوفر نظام التصوير عالي الإنتاجية OCT نهجًا تغييريًا لفحص الأدوية في اكتشاف أدوية السرطان.هذا هو شيء أيضا تتميز، 3D عينات بيولوجيا لمختلف التطبيقات الطبية الحيوية.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

Generation of High-Throughput Three-Dimensional Tumor Spheroids for Drug Screening

جيل الماغنيسيوم الفائق الورم ثلاثية الأبعاد لفحص المخدرات

Cancer cells have routinely been cultured in two dimensions (2D) on a plastic surface. This technique, however, lacks the true environment a tumor mass is ...

A Three-dimensional Thymic Culture System to Generate Murine Induced Pluripotent Stem Cell-derived Tumor Antigen-specific Thymic Emigrants

نظام ثقافة ثيميك ثلاثي الأبعاد لتوليد المهاجرين الثيمة المضادة للخلايا الجذعية المشتقة من الخلايا الجذعية المتعددة القوى

The inheritance of pre-rearranged T cell receptors (TCRs) and their epigenetic rejuvenation make induced pluripotent stem cell (iPSC)-derived T cells a ...

Three-Dimensional Bone Extracellular Matrix Model for Osteosarcoma

نموذج المصفوفة خارج الخلية العظام ثلاثية الأبعاد ل Osteosarcoma

Osteosarcoma (OS) is the most common and a highly aggressive primary bone tumor. It is characterized with anatomic and histologic variations along with ...

Fully Human Tumor-based Matrix in Three-dimensional Spheroid Invasion Assay

بالبالكامل الإنسان القائم علي الورم مصفوفة في ثلاثه الابعاد كروي الغزو الفحص

Two-dimensional cell culture-based assays are commonly used in in vitro cancer research. However, they lack several basic elements that form the tumor ...

Establishment and Characterization of Small Bowel Neuroendocrine Tumor Spheroids

إنشاء وتوصيف الأمعاء العصبية الصغيرة ورم الغدد الصماء خزان

Small bowel neuroendocrine tumors (SBNETs) are rare cancers originating from enterochromaffin cells of the gut. Research in this field has been limited ...

A Three-dimensional Model of Spheroids to Study Colon Cancer Stem Cells

نموذج ثلاثي الأبعاد من كرويدات لدراسة الخلايا الجذعية سرطان القولون

Colorectal cancers are characterized by heterogeneity and a hierarchical organization comprising a population of cancer stem cells (CSCs) responsible for ...

Three-Dimensional In Vitro Biomimetic Model of Neuroblastoma Using Collagen-Based Scaffolds

Three-Dimensional In Vitro Biomimetic Model of Neuroblastoma Using Collagen-Based Scaffolds

نموذج محاكاة حيوية ثلاثي الأبعاد في المختبر للورم الأرومي العصبي باستخدام السقالات القائمة على الكولاجين

Neuroblastoma is the most common extracranial solid tumor in children, accounting for 15% of overall pediatric cancer deaths. The native tumor tissue is a ...

A Three-Dimensional Spheroid Model to Investigate the Tumor-Stromal Interaction in Hepatocellular Carcinoma

نموذج كروي ثلاثي الأبعاد للتحقيق في التفاعل الورمي-السترومالي في سرطان الكبد

The aggressiveness and lack of well-tolerated and widely effective treatments for advanced hepatocellular carcinoma (HCC), the predominant form of liver ...

Maintaining Human Glioblastoma Cellular Diversity Ex vivo using Three-Dimensional Organoid Culture

Maintaining Human Glioblastoma Cellular Diversity Ex vivo using Three-Dimensional Organoid Culture

الحفاظ على التنوع الخلوي للورم الأرومي الدبقي البشري خارج الجسم الحي باستخدام ثقافة العضوية ثلاثية الأبعاد

Glioblastoma (GBM) is the most commonly occurring primary malignant brain cancer with an extremely poor prognosis. Intra-tumoral cellular and molecular ...

Combining Reflectance Confocal Microscopy with Optical Coherence Tomography for Noninvasive Diagnosis of Skin Cancers via Image Acquisition

الجمع بين الفحص المجهري البؤري للانعكاس والتصوير المقطعي للتماسك البصري للتشخيص غير الجراحي لسرطانات الجلد عن طريق الحصول على الصور

Skin cancer is one of the most common cancers worldwide. Diagnosis relies on visual inspection and dermoscopy followed by biopsy for histopathological ...