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

이 작품은 NSF에 의해 지원 되었다 IDBR (DBI-1455613), PFI:AIR를 부여-TT (IIP-1640707), NIH 교부 금, R21EY026380, R01EB025209, R15EB019704 및 Lehigh 대학 시작 기금.

1입니다. 셀의 준비
<ol><li>자격 갖춘된 공급 업체에서 셀 라인을 얻을. 참고: 셀의 셀 라인에서 문화 미디어 또는 기판 (Matrigel 같은 지하실 막 매트릭스)의 도움으로 회전 타원 체를 형성할 수 있다 확인 하십시오. 9 문학 또는 검사에 대 한 사전 실험의 한 라운드를 수행.</li>
	<li>셀 라인 공급 업체에서 제공 하는 특정 절차에 따라 냉동된 셀 동 일반 절차 다른43을<...

종양 활동은 매우 그것의 형태학 상 구조에 관련이 있다. 유사한 특성 성장 곡선 2D 셀 문화에 대 한 모니터링, 3D 종양 spheroids에 대 한 성장 곡선을 추적 이다 또한 다른 세포에 대 한 장기적인 회전 타원 체 성장 동작에 대 한 기존의 접근. 특히, 우리 종양 저하 또는 직접 성장 곡선에 반영 하는 종양 재 성장을 분석 하 여 약물 응답을 특징 수 있습니다. 따라서, 3 차원 종양 spheroids, 크기, 볼륨, 성장...

암은 세계1죽음의 두 번째 주요 원인. 암을 대상으로 하는 약물을 개발 하는 것은 환자에 대 한 중요 한 중요성 의입니다. 그러나, 그것은 새로운 항 암 약의 90% 이상 효능과 임상 실험2에서 예기치 않은 독성의 부족 때문에 개발 단계에서 실패 추정. 이유의 일부는 약 발견2 의 다음 단계에 대 한 복합 효능 및 독성의 예측 값이 제한 된 결과 제공 하는 복합 심사에 대 한 간단한 2 차원 (2D) 세포 문화 모델의 사용에 표시 될 수 있습니다. , 3 , 4. 최근 3 차원 (3D) 종양 회전 타원 체 모델 항 암 약물 발견3,,45 에 대 한 임상 관련 생리 및 약리 데이터를 제공 하도록 개발 되었습니다 6,7,,89,10,11,12,13,14, 15,16,17,18,19,20,,2122,23, 24,25. 때문에 이러한 spheroids 종양에서 vivo에서의 조직-특정 속성을 흉내낼 수 있다, 영양소와 산소 등 약물 저항19를 이러한 모델의 사용 뿐만 아니라 그라데이션, hypoxic 코어 수 잠재적으로 단축 약물 발견 타임 라인, 투자 비용을 절감 하 고 보다 효과적으로 환자에 게 신약을가지고. 중요 한 방법 중 하나 3D 종양 회전 타원 체 개발에 복합 효능 평가 모니터링 회전 타원 체 성장과 재발 치료9,26에서 것입니다. 이렇게 종양 형태, 그것의 직경 및 고해상도 이미징 형식으로 볼륨의 양적 characterizations 필수적입니다.
밝은 분야, 위상 대비7,9,,2224, 형광 현미경 검사 법8,,916, 등 기존의 이미징 형식 18,22 회전 타원 체의 직경의 측정을 제공할 수 있지만 3 차원 공간에서 회전 타원 체의 전체 구조를 확인할 수 없습니다. 회전 타원 체; 프로브 빛의 침투를 포함 하 여 이러한 제한에 기여 하는 많은 요인 회전 타원 체;에 형광 염료의 확산 내부 또는 강한 흡수 및 산란; 회전 타원 체의 반대 표면에 흥분된 형광 염료에서 발광 형광 신호 그리고 이러한 깊이 resolvability 이미징 형식. 이 종종 부정확 한 볼륨 측정 리드. Spheroids에서 괴 사 성 코어의 개발 vivo에서 종양6,10,15,,1925괴 사를 모방합니다. 이 병 적인 특징은 2D 셀 문화19,25,,2728에서 가능성이. 500 µ m 직경, 3 층 동심 구조 보다는 더 큰 회전 타원 체 크기와 증식 세포의 외부 층, 무부하 셀, 중간 계층 및 회 저 성 코어를 포함 하 여 관찰 될 수 있다 회전 타원 체6,10 ,15,,1925, 산소와 영양분의 부족으로 인해. 라이브 및 죽은 세포 형광 이미징 괴 코어의 경계를 접근 하는 표준 방식입니다. 그러나, 다시,이 형광 염료와 가시광선의 침투의 실제 형태로 개발 모니터링 하 괴 코어로 검색을 방해.
대체 3D 적임 이미징, 종양 spheroids 하 광학 일관성 단층 촬영 (OCT) 도입 되었습니다. 10 월은 수 있는 레이블 무료, 비-파괴적인 3D 데이터에서 최대 바이오 메디컬 이미징 기술 1-2 mm 깊이 생물 조직29,30,31,,3233 34. 10 월 샘플의 다른 깊이에서 다시 흩어져 신호 낮은 일관성 간섭계를 사용 하 여 고 가로 세로 방향에서 마이크론 수준의 공간 해상도에서 재건된 깊이 해결 이미지를 제공 합니다. 10 월 안과35,,3637 그리고 제품은38,39에 널리 채택 되었습니다. 이전 연구는 관찰 하 생체 외에서 의 형태 (예를 들어, Matrigel) 지하실 멤브레인 매트릭스에 종양 spheroids 고 photodynamic 치료40,41에 대 한 그들의 응답을 평가 10 월을 사용 했습니다. 최근, 우리의 그룹 체계적으로 모니터링 하 고 다 잘 플레이트42에 3D 종양 spheroids의 성장 활동을 계량 높은 처리량 10 월 영상 플랫폼을 설립. 접근 및 레이블 없는 괴 사 성 조직 감지 내장 광 감쇠 대비에 따라 spheroids에서 복을 사용 하 여 3D 종양 spheroids의 정확한 체적 정량화 시연 했다. 이 종이 어떻게 OCT 영상 플랫폼 건설 되었고 종양 spheroids의 고해상도 3D 이미지를 고용의 세부 사항을 설명 합니다. 회전 타원 체 직경 및 볼륨의 정확한 측정을 포함 하 여 3 차원 종양 spheroids의 성장 활동의 단계별 정량 분석은 기술 된다. 또한, 내장 광 감쇠 대비에 따라 OCT를 사용 하 여 괴 사 성 조직 영역의 비파괴 탐지의 방법은 제공 됩니다.

<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

종양 spheroids 암 연구 및 항 암 신약의 3 차원 (3D) 세포 문화 모델 개발 되었습니다. 그러나, 현재, 높은 처리량 modalities 이미징 밝은 필드 또는 형광 탐지를 활용 하 여 수 없습니다 제한 된 빛이 침투, 형광 염료의 확산으로 인해 종양 회전 타원 체의 전반적인 3D 구조를 해결 하 고 깊이-resolvability. 최근, 우리 실험실 광학 일관성 단층 촬영 (OCT), 레이블 및 비 파괴적인 3D 96 잘 접시에 다세포 종양 spheroids의 경도 특성 분석을 수행 하려면 양식 적임 이미징의 사용을 시연 했다. 10 월은 높이 약 600 µ m까지 성장 하는 종양 spheroids의 3D 형태학 상과 생리 적인 정보를 얻는 능력. 이 문서에서는, 높은 처리량 (HT-10 월) 10 월 이미징 시스템을 전체 다 잘 판 검사 및 종양 spheroids의 3D 10 월 데이터를 자동으로 가져옵니다 설명 합니다. 프로토콜에 HT-10 월 시스템 및 건설 지침의 세부 사항을 설명합니다. 3D 10 월 데이터에서 하나 3d 렌더링은 회전 타원 체의 전체 구조를 시각화할 수 및 직교 분할 영역 크기와 볼륨의 형태학 정보에 따라 종양 회전 타원 체의 경도 성장 곡선을 특성화 고의 성장 모니터링 광학 내장 감쇄 대비에 따라 종양 회전 타원 체에 죽은 셀 영역입니다. 우리는 약물 검사로 biofabricated 샘플을 특성화에 대 한 HT-10 월에는 높은 처리량 이미징 형식으로 사용할 수 있습니다 보여줍니다.

96 잘 접시에 Spheroids의 높은 처리량 광학 일관성 단층 촬영 화상 진 찰
그림 3 HT-10 월 3 일에 HCT 116 종양 spheroids 96 잘 접시의 검사의 결과 전시 한다. 전체 접시의 순차 스캔 오른쪽 아래 우물 (H12)에서 시작합니다. 그림 3B HT-10 월 시스템의 소프트웨어 구현에 대 한 흐름 차트가 표시 됩?...

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

광학 일관성 단층 촬영 (10 월), 3 차원 영상 기술, 모니터링 하 고 다세포 종양 spheroids의 성장 활동 특성 사용 되었다. 접근, 및 내장 광 감쇠 대비에 따라 spheroids에서 레이블 없는 죽은 조직 검출 복을 사용 하 여 종양 spheroids의 정확한 체적 정량화 시연 했다.

경도 형태 및 생리 적인 광학 일관성 단층 촬영을 사용 하 여 3 차원 종양 Spheroids의 모니터링

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

3차원 종양 스페로이드는 생체 내에서 종양의 조직 별 특성을 모방할 수 있으며, 간단한 2D 세포 배양보다 항암 약물 발견을 위한 임상적으로 관련된 데이터를 제공할 수 있습니다. 우리의 이미징 기술, 광학 일관성 단층 촬영, 쉽게 수백 미크론의 크기와 단일 종양 신경의 3D 구조를 시각화 할 수 있습니다, 종종 몇 초 이내에, 그 형태와 작업 감염의 보다 정확한 특성을 제공 할 수 있습니다. 3D 구형 모델을 사용하면 잠재적으로 약물 발견 일정을 단축하고 비용을 절감하며 환자에게 신약을 보다 효과적으로 가져올 수 있습니다.종양 클러스터의 구형 모양을 형성하는 것은 우리의 실험에 있는 1개의 중요한 단계입니다. 둥근 바닥과 적절한 원심 분리 속도와 함께 오른쪽 초저 부착 플레이트를 선택하는 것이 중요합니다. 원고에 설명된 바와 같이 배양 플라스크에서 흥미로운 세포를 성장시킴으로써 이 실험을 시작합니다.표준 조건하에서 인큐베이터에서 세포를 유지하고 매일 건강 상태를 모니터링합니다. 필요에 따라 미디어를 새로 고칩니다. 다중 웰 플레이트에서 3D 세포 배양을 수행하기 위해 먼저 세포 배양 플라스크에서 배지를 제거하고 멸균된 33도 의 미리 따뜻하게 된 PBS로 세포를 세척한다.그런 다음 트립신-EDTA의 밀리리터 1밀리리터를 추가하여 세포를 다시 중단하고 섭씨 37도에서 3분 동안 배양합니다. 트립신을 희석하기 위해 배양 배지의 3 밀리리터를 추가합니다. 이 셀 서스펜션을 15밀리리터 원심분리기 튜브로 옮기고 원심분리기를 500G및 실온에서 5분간 이송합니다.그런 다음 상체를 제거하고 전동 배양 배지의 4 밀리리터로 세포 펠릿을 다시 분리합니다. 세포 농도를 결정하기 위해, 혈종계에 샘플 한 방울을 하이팻하고 세포를 계산합니다. 원하는 시드 농도로 희석합니다.종자 200 마이크로리터는 매우 낮은 부착, 라운드 바닥 멀티 웰 플레이트의 각 우물에, 밀리리터 당 3, 000 세포의 농도에서, 잘 당 약 600 세포를 달성한다. 시드 직후, 7분 동안 실온에서 사용할 수 있는 가장 낮은 속도로 전체 플레이트를 원심분리합니다. 플레이트를 섭씨 37도, Co2 5%로 배치하여 3일마다 배지를 새로 고칩니다.먼저, 본 원고의 회로도에 따라 OCT 시스템의 기준 암 및 샘플 암을 구성한다. 그런 다음 킬로미터, 채점, F-테타 렌즈 및 라인 스캔 카메라를 포함하여 분광기를 구성합니다. 플레이트 어댑터를 사용하여 다중 웰 플레이트를 고정 된 위치에 고정된 위치에 놓습니다.이미징 전에, 2D 틸팅 스테이지를 사용하여 멀티웰 플레이트의 기울기 및 회전을 보정하고, 다른 우물에서 초점 평면의 변화를 최소화하기 위해 전이 단계에 장착된 회전 스테이지를 수정한다. 그런 다음 플레이트의 가장자리가 스테이지 이동 방향과 평행하게 되도록 회전을 조정하여 웰이 OCT 이미지에서 동일한 수평 위치에 유지되도록 합니다. 그런 다음 기울기 스테이지를 조정하여 플레이트가 광학 테이블과 평행하게 유지되도록 하여 웰이 이미징의 동일한 수직 위치에 유지되도록 합니다.종양 스페로이드 이미징의 날에, 인큐베이터에서 멀티 웰 플레이트를 제거합니다. OCT 이미징 시스템 아래에 전송하여 플레이트 어댑터에 놓습니다. 플레이트의 높이를 조정하려면 번역 단계의 Z 방향을 따라 이동합니다.사용자 지정 이미징 소프트웨어에서 개발 단계에 따라 전체 종양 스페로이드를 커버하기 위해 원하는 OCT 스캐닝 범위를 설정하고 매개 변수저장을 클릭하여 설정을 저장합니다. 그런 다음 종양 스페로이드의 최적화된 XZ 및 YZ OCT 미리보기를 표시합니다. 스페로이드를 함유한 판의 모든 우물에 대해 종양 스페로이드의 3D OCT 이미지를 하나씩 획득하십시오.미리 보기 이미지를 보려면 미리 보기 단추를 클릭합니다. 그리고 OCT 이미지를 얻으려면 획득 버튼을 클릭합니다. OCT 데이터 수집의 전체 단계 이동 프로세스를 기록합니다.모든 종양 스페로이드에 대한 최적의 이미지 품질을 보장하기 위해 플레이트 어댑터를 정확하게 조정해야 하며 중앙값 볼륨은 동일해야 합니다. 사용자 지정 C+처리 코드를 사용하여 종양 스페로이드의 3D OCT 데이터 세트를 처리하여 OCT 구조 이미지를 생성합니다. 스페로이드 의 중심을 가로 질러 세 단면, XY, XZ 및 YZ 평면에 2D OCT 이미지를 사용하여 스페로이드 이미지의 콜라주를 생성합니다.원하는 소프트웨어를 사용하여 스페로이드의 3D 렌더링을 얻으려면 먼저 SD OCT 데이터를 소프트웨어에 로드합니다. 능가 하는 패널을 클릭 하 여 새 볼륨을 추가 하 고 3D 렌더링에 사용할 혼합 모드를 선택 합니다. 시야각을 조정하려면 마우스 포인터를 사용하여 이미지를 드래그하고 원고에 설명된 대로 정량화를 진행합니다.HCT116 세포주 스페로이드의 FAZED OCT 이미지의 콜라주 처리된 데이터는 처리된 데이터에서 생성되었으며, 다른 2D 고처리량 이미징 시스템의 이미지와 비교할 수 있는 결과가 생성되었습니다. 더욱이, 96개의 우물에서 2D 단면 스페로이드 이미지의 콜라주는 스페로이드 높이를 모니터링하고 수직 방향으로 스페로이드 불균일성을 시각화하기 위해 생성되었다. 3D 렌더링 스페로이드 이미지의 콜라주를 미리 정의된 각도에서 생성하여 전체 3D 모양을 시각화하고 스페로이드의 원도를 평가할 수 있습니다.일반적인 OCT 후 처리 후, 종양 스페로이드의 3D OCT 구조 이미지가 얻어졌다. OCT 데이터로부터, 3D 표면 포스트 및 XZ, YZ 및 XY 직교 슬라이스가 어떤 방향으로든 종양 스페로이드의 구조를 시각화하기 위해 생성되었다. 단일 종양 스페로이드의 경도 모니터링은 직경, 높이 및 복셀 기반 부피를 특성화하여 21일 간의 개발 기간 동안 크기와 부피의 성장 곡선을 생성하도록 수행되었다.여기서 스페로이드는 11일째에 중단되었고, 21일째에 완전히 붕괴되었습니다. 세로 추적은 종양 스페로이드에서 죽은 세포 영역의 증가를 보였다. 종양 스페로이드의 3D 렌더링 된 이미지는 빨간색 강조 괴사 영역의 증가에 의해 나타난 바와 같이 7 일부터 14 일까지 죽은 세포 영역의 모양과 성장을 보여 주었다.괴사 영역의 비율이 증가함에 따라 종양 스페로이드는 완벽한 모양을 유지할 수 없었고, 따라서 붕괴되었습니다. 이 이미징 플랫폼을 통해 우리는 생체 종양에서 더 잘 시뮬레이션하기 위해 3D 이미징 모델, 광대 한 생물 모델 및 공동 배양 모델과 같은 다른 복잡한 종양 구 모델을 더 탐구 할 수 있습니다. 우리의 높은 처리량 OCT 화상 진찰 시스템은 암 약 발견에 있는 약 검열을 위한 변경접근을 제공할 수 있습니다.이것은 또한 특징의 무언가, 다양한 생물 의학 응용 프로그램에 대한 3D 생체 제작 샘플.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

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

마약 검사에 대 한 높은 처리량 3 차원 종양 Spheroids의 생성

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 ...

연구

암 연구학

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

뮤린 유도 만능 줄기 세포 유래 종양 항원 특이적 흉선 유이주자를 생성하는 3차원 흉선 배양 시스템

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

다리에 대 한 3 차원 뼈 세포 외 매트릭스 모델

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

3 차원 세 포스 페 로이드 침입 분석에서 완전 한 인간 종양 기반 매트릭스

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

작은 창자 신경 내분비 종양 스페로이드의 설치 그리고 특성화

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

대장암 줄기세포를 연구하는 스페로이드의 3차원 모델

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

콜라겐 기반 스캐폴드를 사용한 신경모세포종의 3차원 체외 생체모방 모델

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

간세포 암에서 종양-기질 상호 작용을 조사하는 3차원 스페로이드 모델

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

3차원 오가노이드 배양을 사용한 생체 외 인간 교모세포종 세포 다양성 유지

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

이미지 획득을 통한 피부암의 비침습적 진단을 위한 반사율 공초점 현미경과 광간섭 단층촬영의 결합

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