01、
精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)和個(gè)性化醫(yī)療的新寵:PDOPDO(Patient-Derived Organoid), 即患者衍生的類組織器官,是有望提高新藥研發(fā)效率和提高腫瘤治療效果的新工具,不同于CDX (基于細(xì)胞系的異種移植腫瘤)和PDX(基于病人的異種移植腫瘤),是個(gè)性化治療和精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的新寵兒。
目前PDO在技術(shù)應(yīng)用上存在一些問(wèn)題亟待解決,如培養(yǎng)技術(shù)仍不夠成熟;有些癌癥模型無(wú)法使用PDO進(jìn)行建模;建模的效率不高等等。其中,各種腫瘤類器官細(xì)胞培養(yǎng)混合物由于成分復(fù)雜且粘稠,通常是手動(dòng)操作,難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,從而制約了其用于高通量和大規(guī)模應(yīng)用。
Organoids登上了2019年《科學(xué)》雜質(zhì)的封面
02、
SPT Labtech& Corning 康寧共同開(kāi)發(fā)基于PDO+Matrigel混合物分液的解決方案dragonfly discovery是SPT Labtech 研發(fā)的多功能分液工作站,目前主要用于藥物研發(fā)中的方法學(xué)開(kāi)發(fā)(assay development)、高通量篩選(HTS) 以及酶和細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)(enzyme based cell assay)。
DFD有以下獨(dú)特的優(yōu)勢(shì):
1. 超大的量程(200 nL- 4 mL)
2. 超低的死體積(<50 uL)
3. 超高的精度(12.5 nL )
4. 超快的速度(26秒完成384孔板分液)
5. 無(wú)視液體粘度(70%甘油,吐溫,75%乙醇,各種Matrigel膠和基質(zhì)膠)
dragonfly discovery
® from SPT Labtech
Matrigel
®是Corning公司分離自Engelbreth-Holm-Swarm (EHS) 小鼠肉瘤的可溶性基底膜提取物,主要適用于3D細(xì)胞的培養(yǎng)。Matrigel對(duì)溫度非常敏感,超過(guò)10℃就會(huì)開(kāi)始成膠,變得粘稠,因此需要在溶解后快速處理。
最近,SPT Labtech和Corning公司合作,共同開(kāi)發(fā)類器官和Matrige膠的混合分液,通過(guò)dragonfly discovery成功將低至3 uL的人源腸類器官和Corning Matrigel混合物分配至96孔板,用于后續(xù)的forskolin-induced swelling (FIS) assay。
配備冷凍模塊,10 min內(nèi)保持matrigel在8℃以下
即便是粘稠的Matrigel和組織混合物也能完成分液
每一個(gè)液滴都能準(zhǔn)確加入孔板正中央
03、實(shí)驗(yàn)結(jié)果Figure.1 Uniform domes dispensed in the center of each well. Representative image of uniform, single domes dispensed in each well of a 96-well microplate with one well digitally zoomed in. Images were taken with High-Content Screening Platform using a 2X objective.
Fig.1 96孔中,2倍鏡下的organoid dome
Figure 2. Consistency of dispense within a plate. The number of organoids dispensed in each dome from three 96-well microplates was enumerated in order to calculate consistency across each plate. Each plate resulted in a CV of less than 18%
Fig.2 每個(gè)孔內(nèi)organoid的數(shù)量是均一的
Figure 3. Representative images before and after forskolin addition. Representative photomicrographs demonstrating healthy and CF organoid swelling response under different conditions. Images were taken by High-Content Screening Platform using a 2X objective
Fig.3 Forskolin刺激后,在不同條件下的Organoid的反應(yīng)
04、
結(jié)論PDO雖然有廣泛的應(yīng)用前景,如體外藥敏檢測(cè)等,但由于其培養(yǎng)基是天然提取物,價(jià)格很高,培養(yǎng)所涉及的多種細(xì)胞因子價(jià)格也不菲,因此降低成本,提高自動(dòng)化程度和通量是進(jìn)一步發(fā)展類器官平臺(tái)的重要方向之一。目前,SPT Labtech成功將Corning Matrigel和類器官混合物在微縮化體系(3 uL/96孔,200 nL/384孔)中添加,正是朝著低成本化邁出重要的一步,更多的應(yīng)用正在開(kāi)發(fā)中,敬請(qǐng)期待。
3uL in 96孔板, 200 nL in 384孔板
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