종양 미세환경을 재현하는 다중 구상체 분석

기존의 2D 배양에서는 종양 세포가 과도한 배양 배지의 딱딱하고 비생물학적인 표면에서 단일층으로 성장하여, 제한되지 않은 비생리학적 증식 특성을 가진 고산소화 및 과영양 세포를 생성하며, 이는 종종 약물 효능을 과대평가하게 됩니다. 반면, 3D 배양 모델은 3D 종양 구조에 내재된 생리학적 다양성과 세포외기질(ECM)과의 핵심 상호작용을 재현함으로써 생체 내 종양 미세환경을 더 잘 모방합니다.

  • 세포외기질(ECM)은 세포의 생존, 확장 및 조직 무결성을 위한 물리적, 기능적 지지를 제공합니다
  • 종양 세포에 의해 분비된 세포외기질(ECM)은 약물의 침투와 분포에 대한 물리적 장벽을 형성합니다
  • 종양 세포는 성장 인자와 종양 세포의 이동 및 침범을 촉진하는 인자를 방출하여 세포외기질(ECM)을 조절한다

매트리젤®을 사용하는 스캐폴드 기반 3D 구상 모델은 3D 생리학적 성장과 종양 세포의 미세환경과의 상호작용을 재현하고, 세포-세포 접합 및 생화학적, 생분자 신호 전달 경로를 통해 현실적인 세포-세포 및 세포-기질 상호작용을 형성할 수 있게 한다. 이러한 모델은 간질 또는 환자 유래 세포와의 공동 배양을 지원하여 약물 검사 및 종양 생물학 연구의 관련성을 높인다

  • 세포외기질(ECM) 모방은 종양 미세환경을 재현한다
  • 세포는 인공 표면과의 접촉을 피한다
  • 복잡한 다중 세포 상호작용 가능

응용

인큐사이트 3D 다중 스페로이드 분석

기존의 플레이트 리더 분석 및 일반 이미징 시스템은 제한된 형태학적 통찰력, 실시간 데이터 부족, 이미징 중 환경 방해로 인해 3D 스캐폴드 기반 다중 종양 스페로이드를 효과적으로 분석하는 데 어려움을 겪습니다.

   

주요 제한점:

  • 이미징 간격 사이의 불완전한 데이터 및 누락된 정보
  • 배양기 외부로 이동하는 배양액의 환경 변동
  • 시간이 많이 소요되는 설정 및 이미지 최적화
  • 전문가 사용자를 필요로 하는 복잡한 이미지 분석


솔루션:

인쿠사이트® CX3 라이브 셀 분석 시스템은 스피닝 디스크 공초점 이미징을 특징으로 하여, 연구자들이 배양 조건에 최소한의 방해를 주면서 다중 스페로이드의 선명하고 동적인 3D 이미지를 캡처할 수 있도록 지원합니다. 이를 통해 시간에 따른 더욱 풍부하고 일관된 분석이 가능합니다. 인쿠사이트® 3D 다중 스페로이드 분석은 배양기 내에서 직접 매트리젤® 층 위에 배치되거나 포함된 스페로이드의 형성, 성장, 생존력을 실시간으로 모니터링하는 과정을 더욱 간소화하고 자동화합니다. 밝은 시야 이미징의 경우, 이러한 분석은 인쿠사이트® SX1, S3, SX5 시스템과 완전히 호환됩니다. 인쿠사이트® 3D 다중 스페로이드 분석은 실시간을 위한 간소화되고 자동화된 솔루션을 제공합니다.

데모 요청

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주요 장점

다중 구상체 분석의 주요 장점

  • : 실험실 검증 프로토콜, 고품질 이미지, 편향되지 않은 분석으로 약리학적 분석에 적합한 견고한 데이터를 제공합니다.
  • : 인큐베이터 내에서 매트리젤 위 또는 내부에 있는 3D 다중 종양 스페로이드 배양의 성장을 정량화하고 형태를 조사하세요®.
  • : 비교란성 시약을 사용하여 실시간 다중 생존력 및 독성 측정을 통해 작용 메커니즘을 조사하세요.
  • : 종양 미세환경을 재현하고 시간에 따른 세포 변화를 조사하기 위해 추가 세포 유형 통합

재현 가능한 정량적 데이터 생성

실험실 검증 프로토콜, 고품질 이미지, 그리고 편향되지 않은 분석으로 약리학적 분석에 적합한 견고한 데이터 제공

Quick Guide: Multi-Spheroids on a Layer of Matrigel®

싸토리우스의 실험실 검증된 다중 구형체 프로토콜은 3D 세포 배양 기술 문제 해결에 소요되는 시간을 줄이고, 정량적 분석에 적합한 이미지를 얻기 위한 시행착오 접근법의 필요성을 제거합니다.


더 생리학적으로 관련성 높은 정보 도출

싸토리우스 마트리젤® 위 또는 내부에서 3D 다중 종양 구상체 배양의 성장을 정량화하고 형태를 조사하세요 – 배양기 내부에서 방해받지 않고 그대로 유지됩니다.

MCF-7

마트리젤® 위의 현미경 이미지 (10배율)

MDA-MB-231

매트리젤 층 위의 현미경 이미지® (10배율)

매트리젤에 포함된 MS® 베이스 위에서 (4배율)

매트리젤에 포함된 MS® 베이스 위에서 (4배율)

MCF-7과 MDA-MB-231 세포를 (1K 세포/웰) 시딩하고 매트리젤® 층 위에서 또는 베이스의 매트리젤®에 포함되어 다중 구상체를 형성하도록 허용했습니다. 구상체 성장을 모니터링하는 타임랩스 비디오(형성 후 0-7일)는 둥근(MCF-7)과 별 모양(MDA-MB-231) 다중 구상체 사이의 형태학적 차이를 보여줍니다.

 

 

 

MCF-7 및 MDA-MB-231 세포를 평평한 바닥의 96웰 플레이트에 Matrigel®에 포함시키고 (1K 세포/웰) 캄프토테신(CMP)과 Incucyte® 아넥신 V 오렌지 염료로 처리하여 세포 사멸을 시각화했습니다. 분할된 (노란색 윤곽) 밝은 필드 및 위상 + 오렌지 형광 이미지를 해당 시간 경과 그래프와 결합하여 세포 유형별 특이적 성장 프로파일을 보여주고 CMP의 구상체 성장 억제 효과를 입증합니다.

시간에 따른 세포 변화 관찰

실시간 다중 생존성 및 독성 측정을 위해 비교란성 시약을 사용하여 작용 메커니즘을 조사합니다.

 


   

MCF7-Green Nuclight 세포(1K 세포/웰)를 Incucyte® 아넥신 V 오렌지 염료(1%)와 함께 배양하고 3일 동안 스페로이드를 형성하도록 했습니다. 스페로이드를 다양한 농도의 캄프토테신(CMP) 또는 시스플라틴(CIS)으로 처리하고 추가 7일 동안 이미징했습니다. (A) 밝은 필드(BF, 상단 행), Incucyte® Nuclight 그린(녹색 형광, 중간 행), 그리고 Incucyte® 아넥신 오렌지 염료(주황색 형광, 하단 행) 이미지를 처리 후 6일에 비교했습니다. (B) CMP와 CIS로 처리된 스페로이드 모두에서 성장 부족(BF 영역 시간 경과)과 평균 주황색 형광 강도 증가가 관찰되었습니다. 처리 후 4일의 CMP 및 CIS EC50은 농도 의존적인 생존율 감소와 세포 사멸 증가를 보여줍니다.

 

MCF-7-Nuclight 레드 다중 스페로이드는 알려진 세포독성 화합물로 7일 동안 처리하기 전 3일에 걸쳐 형성되었습니다. 시간 경과 플레이트 뷰는 스페로이드 크기(총 BF 영역)와 생존력(BF 경계 내 적색 FLU 강도)에 대한 처리 효과를 신속하게 시각화할 수 있게 합니다. 농도 반응 곡선은 처리 후 0-7일 동안의 시간 경과 데이터의 곡선 아래 면적(AUC) 분석을 나타냅니다. 모든 화합물은 성장과 생존력을 농도 의존적으로 억제했으며, 효능의 순서는 CMP > CHX > OXA입니다.

싸토리우스 녹색 MDA-MB-231 구상체를 아넥신 V 오렌지 염료와 함께 비히클 대조군으로 처리함

싸토리우스 녹색 MDA-MB-231 구상체를 아넥신 V 오렌지 염료와 함께 캄프토테신으로 처리함

싸토리우스 녹색 MDA-MB-231 구상체를 사이클로헥시미드와 함께 아넥신 V 오렌지 염료로 처리한 샘플

MDA-MB-231-녹색 Nuclight 구상체를 다양한 화합물과 함께 Incucyte® 아넥신 V 오렌지 염료 (1%)로 처리하여 세포독성 효과를 시각화했습니다. 스피닝 디스크 공초점 현미경이 장착된 Incucyte CX3로 캡처한 일련의 비디오는 다양한 약물 화합물 처리에 대한 세포 동적 반응을 보여줍니다. 공초점 이미징 기법은 생세포 내에서 발생하는 형태학적, 표현형 변화에 대한 고해상도 통찰을 제공하며, 시간에 따른 약물 효능과 세포 행동을 종합적으로 보여줍니다.

 

 

생물학적으로 관련성 있는 공동 배양 분석 수행

종양 미세환경을 재현하고 시간에 따른 세포 변화를 조사하기 위해 추가 세포 유형 통합

   

. (A) MDA-MB-231 세포를 Matrigel 위에 평평한 바닥의 96웰 플레이트에 단일 또는 NHDFs와 공동 배양(1:1 비율, 각 웰당 1K 세포)하여 시딩하고 다중 구상체 형성 허용(3일). Incucyte® DF-밝은 시야(DF-BF) 이미지는 3일 동안 단일 및 공동 배양 조건 비교(세포 시딩 후 6일). NHDFs가 구상체 형태에 미치는 시간적 영향에 주목. (B) 세포질 제한 GFP를 안정적으로 발현하는 BT474 세포를 Matrigel 기반에 시딩(웰당 1K 세포)하고 다중 구상체 형성 허용(3일) 후 신선하게 분리된 PBMCs(E__PH_0__, 5:1) 및 Herceptin 추가. Incucyte® DF-BF 및 형광 이미지(7일)는 PBMCs 부재(상단 패널) 및 존재(하단 패널) 시 구상체 증식에 대한 Herceptin의 효과 비교(밝은 시야 윤곽 마스크는 노란색으로 표시). PBMCs 존재 시 형광 강도 감소에 주목. 시간 경과 그래프는 Herceptin 농도 의존적 녹색 형광 감소를 보여 목표 세포의 생존력 감소를 나타냄. Herceptin에 대한 농도 반응 곡선은 HER2 양성 및 HER2 음성 다중 구상체(각각 BT-474 및 MCF7) 간 민감도 차이를 보여줌.

주문 정보

리소스

교육 자료

애플리케이션 노트

항체-약물 접합체(ADCs) 평가: 3D 종양 구체를 이용한 연구

싸토리우스 인쿠사이트® 라이브 세포 분석 및 iQue® 고처리량 스크리닝(HTS) 세포측정법을 통한 단일 및 다중 구상체 모드에서의 항-HER2 ADC 활성 평가...

애플리케이션 노트

다중 구상체, 공동 배양, 3D 종양의 실시간 라이브 세포 분석...

싸토리우스의 인쿠사이트® 생세포 분석 시스템과 3D 다중 종양 스페로이드 분석은 공동 배양에서 3D 종양 스페로이드 성장을 지속적으로 모니터링할 수 있게 해줍니다...

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브로셔

인쿠사이트® 시약, 소모품 및 소프트웨어

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애플리케이션 노트

생물 매트릭스 위에 형성된 3D 다중 구상체의 실시간, 생세포 분석 검증

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프로토콜

Incucyte® 매트리젤에 포함된 다중 구상체의 성장과 사멸을 정량화하는 내장형 다중 구상체 분석® 무표지 방법

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Incucyte® Multi-Spheroid Assay For the Quantification of Multi-Spheroid Growth and Health on a Layer of Matrigel
프로토콜

Incucyte® 매트리젤 층 위에서 다중 구상체의 성장과 건강성을 정량화하는 분석

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Live Cell Analysis Matrigel-Based Multi Spheroid 3D Tumor
포스터

매트리젤 기반 다중 스페로이드 3D 종양 분석의 개발 및 최적화: 실시간 생세포 분석 활용

PDF | 1.5 MB

관련 애플리케이션

Cell Movement & Morphology - Spheroids

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라이브 세포 분석을 위한 증식 분석

Incucyte® 라이브 세포 분석 시스템은 조직 배양 배양기 내에서 세포 증식을 실시간으로 자동 정량화할 수 있게 해줍니다.

cytotoxicity assays

라이브 세포 분석을 위한 싸토리우스® 세포독성 분석

apoptosis

싸토리우스 Incucyte® 세포 자연사 분석 키트

Video: Studying 3D Organoids with Live-Cell Analysis

오가노이드 배양 품질 관리

Organoid Assay

오가노이드 분석

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