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三维细胞培养中生物学监测的分析和工具

研究人员正转向3D培养方法来创建研究细胞生物学的模型系统。三维细胞培养通过促进与基质的更自然的相互作用,甚至允许细胞分泌自己的基质,从而比二维环境更接近于组织或肿瘤环境。三维细胞培养也提供了更自然的细胞间接触,并产生一个梯度的访问O2还有营养。

通常情况下,三维细胞培养可以显示出与单层细胞培养相比,细胞反应的巨大差异。通过观察细胞健康、新陈代谢和表达的变化,可以监测三维培养中细胞的生物学特性。最终,这些表型变化与细胞的基因型或导致疾病状态的基因型改变有关。我们提供分析和工具来解决您工作流程中的每一个步骤,从细胞健康和代谢变化到基因表达和分析。

3D细胞培养新手?

了解三维细胞培养,为什么以及如何使用它们,以及如何为三维模型选择分析。

3D细胞培养指南
3D分析在实验室是如何工作的?

了解一个实验室如何在卵巢癌研究的3D模型中使用细胞健康分析。

阅读案例研究

细胞健康变化

大多数细胞健康检测都是为监测单层培养的细胞而设计的。在三维培养的细胞中,无论是球形培养还是水凝胶基质上,使用这些分析方法都是一个挑战。如果你需要从细胞质中分离蛋白质或代谢物,标准的方法不太可能适用于3D培养。必须针对3D培养优化方案和试剂。CellTiter-Glo®3D分析采用更多洗涤剂和专门方案进行优化。我们已经开发了用于3D培养的优化方案,用于我们在单层培养中通常使用的其他几种分析。

特色产品

CellTiter Glo®3D细胞活力测定

裂解试验

用专门为3D培养设计的试剂通过测量ATP来监测细胞活力。利用与经典CellTiter Glo®分析相同的ATP测量荧光素酶化学,具有更大的溶解能力,允许更深的穿透,产生更大的ATP释放量进行定量。与CellTox同孔复接共测死细胞™ 绿色细胞毒性试验或LDH-Glo培养基取样™ 细胞毒性试验。

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CellTiter Glo®3D与ATPlite 1步试剂的溶解能力比较
CellTiter Glo®3D与ATPlite 1步试剂的溶解能力比较

细胞活力

实时Glo™ MT细胞活性测定

非溶出试验

通过生物发光分析连续监测细胞活力达72小时。非常敏感的分析监测细胞还原当量。从同一孔中分离核酸用于基因表达或基因组分析。细胞毒素复合物™ 绿色也可以测量死细胞。

参见数据
实时Glo响应™ MT细胞活性测定对HCT116球体直径的影响
实时Glo™MT细胞活性测定对HC116球体直径增大的反应

详细信息请参见申请说明(链接如下)。

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细胞毒性

乳酸脱氢酶Glo™ 細胞毒性分析

非溶出试验

通过乳酸脱氢酶释放测定细胞毒性。该测定法每个时间点只需要2-5μl培养基,允许从同一孔中进行多次取样。用于在其他细胞分析(如CellTiter-Glo®3D或Caspase-Glo®3/7分析)之前测量细胞毒性。

参见数据
复用LDH-Glo™ 分析和细胞滴度Glo®分析
复用LDH-Glo™ 分析和细胞滴度Glo®分析

用黄曲霉毒素B1处理人肝微组织球48小时。收集培养基样品,用LDH-Glo进行测定™ 化验。用CellTiter Glo®3D分析法检测剩余细胞的活力。详细信息请参见技术手册TM548.

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细胞毒性

细胞毒素™ 绿色细胞毒性试验

非溶出试验

通过连续72小时的荧光试验监测细胞毒性。细胞不可渗透的DNA结合染料进入细胞膜受损,染色细胞DNA。实时多路复用-Glo™ MT用于连续监测活细胞和死细胞或使用CellTiter Glo®3D终点分析的上游。

参见数据
同样的井多路复用监测活细胞和死细胞
同样的井多路复用监测活细胞和死细胞

科学海报中的细节(链接如下)。

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细胞凋亡

Caspase-Glo®3/7 3D分析

裂解试验

通过检测caspase-3和caspase-7活性的灵敏生物发光法监测细胞凋亡。与细胞毒性和细胞活力分析的复合,以更完整地描述凋亡反应。

参见数据
复用细胞毒素™ 绿色细胞毒性试验™ 细胞活力测定和Caspase-Glo®3/7 3D测定
复用细胞毒素™ 绿色细胞毒性试验和Caspase-Glo®3/7试验

暴露于硼替佐米24小时后,在A549球体上形成相同的孔。使用GloMax®Discover仪器测量荧光和发光。

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细胞凋亡

实时Glo™ 膜联蛋白V凋亡和坏死测定

非溶出试验

通过复合生物发光膜联蛋白V分析和荧光坏死分析持续监测细胞凋亡和继发性坏死长达48小时。从同一孔中分离核酸用于基因表达或基因组分析。

参见数据
HepG2球体膜联蛋白V暴露和继发性坏死的测定
HepG2球体膜联蛋白V暴露和继发性坏死的测定

实时Glo检测紫杉醇暴露48小时后HepG2球体的膜联蛋白V暴露和继发性坏死™ 膜联蛋白V凋亡和坏死测定。用GloMax®Discover仪器测量发光和荧光。

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ADME公司

P450-Glo公司™ CYP3A4分析筛选系统

非溶解分析选项

监测细胞色素P450酶的激活(CYP1A2型,CYP2B6型CYP2C9型也可用)通过生物发光分析。非裂解方案选择使用相同的方案进行单层和三维培养,其中扩散到细胞中的前基质通过CYP活性转化为荧光素。荧光素扩散出细胞,并在培养基上进行分析。细胞可用于其他基于细胞的分析或核酸提取。

参见数据
人肝微组织CYP3A4活性和活力的监测
人肝微组织细胞色素P450 3A4活性及活力的监测

监测利福平对人肝微组织细胞色素P450 3A4活性和活力的影响。CYP3A4活性用非裂解P450-Glo测定™ 3A4用荧光素IPA进行分析,然后用CellTiter-Glo®3D分析进行同样的活力测定。使用GloMax®Discover仪器测量。

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自噬

自噬LC3 HiBiT报告分析系统

非溶出试验

用生物发光板检测自噬LC3-II通量。用LC3 HiBiT Reporter稳定转染细胞,在3D培养中生长,并使用裂解HiBiT检测系统进行监测。报告者还允许通过荧光显微镜监测LC3-II蛋白。

参见数据
表达LC3 HiBiT报告基因的HEK293球体对自噬刺激物和抑制剂的反应
表达LC3 HiBiT报告基因的HEK293球体对自噬刺激物和抑制剂的反应

科学海报中的细节(链接如下)。

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代谢变化

能量代谢是细胞健康和功能的关键,代谢物与细胞能量、细胞构建块的产生和信号通路有关。我们为3D细胞培养应用提供了几种测定代谢活性的优化方案,包括乳酸、谷氨酰胺、氧化应激和二核苷酸检测分析。普通样品制备允许用葡萄糖Glo进行co测量™,乳酸Glo™,谷氨酸Glo™ 谷氨酰胺/谷氨酸Glo™ 同一样品的分析。bob娱乐平台下载

特色产品

葡萄糖Glo™ 化验

非溶解分析选项

葡萄糖的灵敏生物发光测量。每个时间点只需要2-5μl条件细胞培养基,允许每个孔有多个样本用于时间过程研究。在小孢子培养条件培养基上测试。

获取技术手册 了解更多
胰岛素介导抑制iCell®肝细胞球体的糖异生
胰岛素介导抑制iCell肝细胞球体糖异生的数据图13890mb-w

核苷酸和辅因子检测

NAD/NADH格洛™ 和NADP/NADPH-Glo™ 化验

裂解试验

用这种裂解生物发光法监测NAD+/NADH或NADP/NADPH比值。裂解产物被分离,并通过酸/碱反应测量NAD+或NADH的氧化或还原形式。对标准单层协议的轻微修改(详情见下面的海报链接)。

参见数据
体外培养HCT116球体NAD+和NADH水平的测定
体外培养HCT116球体NAD+和NADH水平的测定

体外培养的HCT116球体中NAD+和NADH水平的测定。用CellTiter Glo®3D测量活细胞的平行孔(信号与直径相关)。科学海报中的细节(链接如下)。

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代谢物检测

乳酸Glo™ 化验

非溶解分析选项

使用非溶性、灵敏的生物发光分析选项监测3D培养物中乳酸的变化。测定每个时间点只需要2-5μl培养基,允许从同一孔中提取多个样品。细胞可用于其他基于细胞的分析或核酸分离。

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氧化应激

GSH/GSSG Glo公司™ 化验

裂解试验

用灵敏的生物发光分析法监测GSH/GSSG比值的变化。平行井仅处理总GSH+GSSG和GSSG,结果得出GSH/GSSG比率。从单层(摇动5分钟)到3D培养(摇动30分钟)的轻微方案变化。细胞毒素™ 绿色可用于监测细胞毒性。

参见数据
hct116球体平行孔中总谷胱甘肽和活力的监测
hct116球体平行孔中总谷胱甘肽和活力的监测

在用GSH/GSSG-Glo测定总谷胱甘肽之前,用丁硫氨酸亚砜肟处理球体48小时™ 化验或细胞滴度Glo®3D化验。科学海报中的细节(链接如下)。

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代谢物检测

谷氨酸Glo™ 化验

非溶解分析选项

使用非溶性、灵敏的生物发光分析选项监测3D培养物中谷氨酸盐的变化。分析需要在每个时间点使用2-5μl培养基,以便从同一孔中提取多个样品。细胞可用于其他基于细胞的分析或核酸分离。

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代谢物检测

谷氨酰胺/谷氨酸Glo™ 化验

非溶解分析选项

监测谷氨酰胺和谷氨酸变化的三维培养使用非溶性,敏感的生物发光分析选项。基于谷氨酰胺转化为谷氨酸的谷氨酰胺测量。测定每个时间点只需要2-5μl培养基,允许从同一孔中提取多个样品。细胞可用于其他基于细胞的分析或核酸提取。

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氧化应激

ROS格洛™ 小时2O2化验

非溶解分析选项

通过生物发光法监测活性氧2O2化验。Proluciferin底物直接与H反应2O2以及分析组分将活化的前基质转化为荧光素用于生物发光检测。单层和三维培养的方法相同。细胞可用于其他基于细胞的分析或核酸提取。

参见数据
HepG2球体对ROS诱导甲萘醌的反应
HepG2球体对甲萘醌的反应

不同直径的HepG2球体对不同剂量甲萘醌的反应。细胞在超低附着板(Corning)中培养4天。小时2O2用ROS-Glo测量的水平™ 小时2O2在GloMax®Discover仪器上进行分析和读取。详细信息请参见申请说明(链接如下)。

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表达式更改

与单层培养相比,3D培养的细胞在基因表达上可能存在差异。细胞与细胞接触和细胞与基质接触的变化将非常不同,培养物中的氧和营养梯度也将影响基因表达。为了分析基因表达的差异,必须分离和定量RNA。然后,通过RT-qPCR分析特定基因或通过RNA-seq等技术监测细胞变化。

特色产品

瑞力普™ RNA Miniprep系统

从3D培养物中分离应用程序就绪的总RNA或miRNA,以监测表达的变化。准备好了吗™ RNA Miniprep系统与实时Glo等非溶解性细胞分析协同作用™ MT细胞活性测定。

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HEK293微组织球体RNA的提取
HEK293微组织球体RNA的提取

基因组分析

了解基因型-表型或表型-基因型差异非常重要,尤其是在研究原代细胞或肿瘤时。你可以分析一个基因型并使用3D细胞培养来了解表型,或者你可以选择研究表型,然后观察基因型来了解为什么会发生这些变化。对于基因组DNA分析,你需要提取和量化DNA。然后你将通过qPCR观察特定的基因,或者选择用NGS检测基因组。如果你使用的是原代细胞,你必须能够区分哪一个样本来自哪一个供体STR基因图谱经常被选择用于该任务。STR配置文件对于确认你正在使用的细胞是你真正想要的细胞也很重要。

特色产品

Maxwell®RSC培养细胞DNA试剂盒

使用Maxwell®RSC仪器从3D培养基中分离应用程序就绪的基因组DNA,以便通过简单的自动方案进行基因组分析。纯化的DNA在大约45分钟内就可以进行分析了。分离的gDNA可用于基于qPCR的基因拷贝数和生物标志物分析、基于STR的样本跟踪或验证分析以及基于测序的分析。

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用Maxwell®RSC培养细胞DNA试剂盒从不同起始量的HCT116细胞中分离的DNA浓度
用Maxwell®RSC培养细胞DNA试剂盒从不同起始量的HCT116细胞中分离的DNA浓度