Vilande och aktiv cancer cell fenotyper präglades med hjälp av kvantitativa fas imaging. Cell proliferation, migration och morfologi analyser var integrerade och analyseras i en enkel metod.
Förvärvet av angiogena fenotypen är en viktig komponent i flykten från tumör dvala. Även om flera klassiska in vitro- analyser (t.ex., spridning, migration och andra) och i vivo modeller har utvecklats för att utreda och karakterisera angiogena och icke-angiogena cell fenotyper, är dessa metoder tid och labor intensiv, och ofta kräver dyra reagens och instrument, samt betydande expertis. I en färsk studie använde vi en roman kvantitativa fas bildteknik (QPI) för att genomföra time-lapse och märkning-gratis karakteriseringar av angiogena och icke-angiogena mänskliga osteosarkom KHOS celler. En panel av cellulära parametrar, inklusive cellmorfologi, spridning och motilitet, mättes kvantitativt och analyseras med QPI. Denna roman och kvantitativ metod ger möjlighet att kontinuerligt och icke-invasivt studera relevanta cellulära processer, beteenden och egenskaper hos cancerceller och andra celltyper i ett enkelt och integrerat sätt. Rapporten beskriver vår experimentella protokoll, inklusive cell förberedelse, QPI anskaffning och dataanalys.
En av de tidigaste kontrollpunkterna i utvecklingen och utvecklingen av en solid tumör är förvärvet av angiogena fenotypen, ett kännetecken för cancer. Denna utveckling innebär en mängd olika biokemiska och molekylära processer1,2,3. En teknisk utmaning i studien av detta viktiga steg i tumör progression är bristen på verktyg för att kontinuerligt och kvantitativt karakterisera och skilja mellan angiogena och icke-angiogena fenotyper av levande cancerceller på ett opartiskt sätt. De traditionella analyser som används för att undersöka cellulära beteenden av angiogena och icke-angiogena celler brukar kräva dyra reagens och instrument, till exempel cell spridning/migration analyser4,5, 6,7,8,9,10,11,12,13,14 eller kompletterande in-vivo utvärderingar4,5,6,8,15,16, samt som kräver betydande expertis och intensiv tid och labor konsumtion.
Nyligen, kvantitativa fas imaging (QPI) har vuxit fram som en ny teknik som möjliggör time-lapse och märkning-fri bedömning av en mängd cell morfologi och beteende parametrar17,18,19, 20 , 21 , 22. till skillnad från konventionella optisk mikroskopi, kvantifierar QPI varianter av fasförskjutning pixel för pixel när ljus passerar genom ett optiskt objekt och rekonstruerar ett holografiskt med konverterade optisk tjocklek och volym, vilket gör det möjligt att direkt analys av levande celler och följande funktioner: (1) kvantitativa imaging, (2) icke-invasiv och time-lapse imaging, (3) etikett-fri imaging och (4) samtidiga multi-parameter imaging. Dessa funktioner gör QPI ett kraftfullt verktyg för att bedöma och förstå patologiska processer på cellulär nivå.
I en färsk studie, utnyttjade vi QPI för att kvantitativt karakterisera och skilja mellan angiogena KHOS-A och icke-angiogena KHOS-N fenotyper av mänskliga osteosarkom celler i en systematisk och kvantitativa sätt att kombinera analyser av cellmorfologi, spridning och motilitet23. Med bild analys programvara, en panel av cell morfologiska och beteende jämfördes kvantitativt parametrar mellan angiogena och icke-angiogena mänskliga osteosarkom celler och fem karakteristiska skillnader identifierades mellan dessa två fenotyper. Detta nya tillvägagångssätt ger en integrerad och kvantitativa plattform för att bedöma en mängd biologiskt relevanta cellulära egenskaper.
I denna studie beskriver vi en in vitro-, icke-invasiv, och etikett-fri metod med QPI att kvantitativt karakterisera de angiogena och icke-angiogena fenotyperna av mänskliga osteosarkom celler. Flera cellulära parametrar har analyserats samtidigt av denna integrerade, hög genomströmning metod, inklusive cellområde, cell tjocklek, cellvolym, spridning takt, fördubbling tid, migration direkthet, motilitet hastighet, migration och motilitet.
Jämfört med de konventionella analyser…
The authors have nothing to disclose.
Författarna erkänner tacksamt stöd av bröst Cancer forskning stiftelsen och stiftelsen avancerad medicinsk forskning.
T75 flask | Corning, NY, USA | 353136 | |
6-well plates | Corning, NY, USA | 3506 | |
Dulbecco’s modified Eagle medium (DMEM) | Thermo Fisher Scientific, MA, USA | 11965092 | |
Fetal bovine serum (FBS) | Atlanta Biologicals, GA, USA | S11550 | |
Penicillin Streptomycin | Thermo Fisher Scientific, MA, USA | 15140122 | |
Phosphate buffered saline (PBS) | Thermo Fisher Scientific, MA, USA | 10010023 | |
Beckman Z1 Coulter counter | Beckman Coulter, IN, USA | Z1 | |
HoloMonitor M4 | Phase Holographic Imaging Phi AB, Lund, Sweden | M4 | Microscope |
Hololid | Phase Holographic Imaging Phi AB, Lund, Sweden | PHI 8020 | |
HStudioM4 | Phase Holographic Imaging Phi AB, Lund, Sweden | HStudioM4 | Software |