Organoïdes pulmonaires (poumon)
Criblage haut contenu et haut débit d’organoïdes pulmonaires 3D pour la modélisation des maladies et l’évaluation de la toxicité
Organoïdes pulmonaires (poumon, voies respiratoires)
Les cultures d’organoïdes pulmonaires sont des modèles de micro-tissus 3D qui reproduisent les caractéristiques morphologiques et fonctionnelles des voies respiratoires. Il peut s’agir de cellules épithéliales primaires de poumon humain formées dans une MEC avec des facteurs de croissance. Les cellules peuvent s’auto-assembler pour former l’épithélium pulmonaire multi-lignées comprenant différentes populations cellulaires.
Les organoïdes pulmonaires présentent des caractéristiques des voies respiratoires humaines, telles que la structure alvéolaire, la sécrétion de mucus, le battement ciliaire et la régénération. Cette pertinence biologique permet d’étudier les mécanismes de réparation/régénération dans les lésions pulmonaires et les variations phénotypiques dans les maladies pulmonaires. Les organoïdes pulmonaires peuvent également être utilisés pour évaluer la toxicité ou tester les médicaments.
Les organoïdes pulmonaires étant creux, avec une lumière et des cavités à l’intérieur, ils sont facilement pénétrés par la lumière. Ils sont donc compatibles avec les tests biologiques 3D et sont adaptés à l’imagerie confocale, ce qui permet la caractérisation quantitative du contenu cellulaire, l’évaluation des cellules vivantes et mortes et la quantification en 3 couleurs des marqueurs spécifiques.
Culture cellulaire, imagerie et analyse automatisées de systèmes biologiques complexes notamment
Regardez notre courte vidéo avec le Dr Oksana Sirenko, chercheuse senior, qui décrit un système intégré automatisé permettant la surveillance, l'entretien et la caractérisation automatisées de la croissance et de la différenciation des cellules souches et des organoïdes, ainsi que l'analyse des effets de divers composés.
On y fait la démonstration des méthodes pour une automatisation réussie et une imagerie haut contenu avancée permettant un débit accru de trois flux de travail complexes : culture d’iPSC, organoïdes pulmonaires 3D et organoïdes intestinaux.
Automatisation de la culture d’organoïdes pulmonaires 3D et des protocoles expérimentaux
Les organoïdes pulmonaires peuvent être cultivés et surveillés grâce à des flux de travail automatisés. Le système intégré automatisé présenté ci-dessous comprend le système ImageXpress Confocal HT.ai et un logiciel d’analyse, un incubateur automatisé, un manipulateur de liquides Biomek et un dispositif robotisé. L’analyse d’images basée sur l’apprentissage machine permet de suivre la croissance du diamètre et de la surface, la densité et le nombre d’objets. L’analyse d’images avancée permet la reconstitution 3D et l’analyse complexe des organoïdes, notamment la morphologie et la viabilité des cellules et les marqueurs de différenciation.
Protocole expérimental pour les organoïdes pulmonaires
- Pré-culture 2D : les organoïdes pulmonaires 3D ont été dérivés de cellules épithéliales pulmonaires humaines primaires et développés pendant deux semaines en 2D.
- Développement d’organoïdes 3D : les cellules ont ensuite été ensemencées dans des dômes de Matrigel à 90 % avec des réactifs. Les cellules ont formé des organoïdes 3D et ont été nourries tous les deux jours pendant deux semaines en utilisant un milieu d’ensemencement, puis différenciées pendant six semaines supplémentaires.
- Culture d’organoïdes : les organoïdes ont été cultivés dans différents formats de plaques, puis traités avec des composés ou colorés avec divers marqueurs pour l’évaluation de la morphologie et de la viabilité.
- Surveillance de la croissance et du développement des organoïdes : la croissance et le développement des organoïdes ont été surveillés dans du Matrigel par imagerie par lumière transmise ou par coloration de Hoechst qui a permis l’évaluation de la taille, du volume et de la complexité des organoïdes.
- Imagerie confocale et analyse 3D/IA : l’imagerie confocale associée à l’analyse 3D a permis la caractérisation quantitative du contenu cellulaire ainsi que le comptage et la mesure des cellules avec différents phénotypes au sein des organoïdes (numération cellulaire, évaluation des cellules vivantes-mortes, quantification en 3 couleurs pour des marqueurs spécifiques, autres). Le modèle peut être utilisé pour l’évaluation de la toxicité des médicaments et autres composés pharmaceutiques.
Nos solutions d’automatisation de laboratoire pour le criblage haut contenu (HCS) et haut débit font appel à des scientifiques et des techniciens qui peuvent personnaliser nos instruments et automatiser tous les flux de travail pour répondre aux besoins particuliers de vos tests, méthodes ou protocoles. Qu’il s’agisse d’incubateurs, de manipulateurs de liquides, de robotique, de logiciels et de matériels personnalisés, et grâce à plus de 35 années d’expérience dans le secteur des sciences de la vie, vous pouvez compter sur nous pour vous fournir des produits de qualité et une assistance mondiale.
Atout présenté
Organoïdes pulmonaires pour la modélisation des maladies et l’évaluation de la toxicité par imagerie haut contenu 3D et analyse
Dans cette application, des cellules épithéliales primaires de poumon humain ont été mises en culture pour modéliser les poumons humains avec la formation d’organoïdes pulmonaires 3D. Les cellules au sein des organoïdes s’auto-organisent en structures complexes qui retiennent des groupes de cellules épithéliales à plusieurs lignées.
L’imagerie haut contenu a été utilisée pour surveiller la croissance et la différenciation des organoïdes pulmonaires. La reconstruction 3D a permis une analyse plus complexe de la structure des organoïdes. Dans les organoïdes, la morphologie cellulaire, le statut de viabilité et l’expression de divers marqueurs cellulaires peuvent également être mesurés.
Galerie d’images de cellules d'organoïdes pulmonaires
Analyse d’images d’organoïde
Organoïdes pulmonaires
Organoïdes pulmonaires 2
Une imagerie automatisée d’organoïdes vivants dans du Matrigel a été réalisée en utilisant une option confocale, en grossissement 4x ou 10x
Organoïde pulmonaire hautement complexe
Organoïde intestinal de cellules rouge tomate Détection d’un double positif (mNeon) en vert
Gènes exprimés au plan interne 10x, dTomato Magenta, mNeon Green
Organoïde intestinal 40x, numération des cellules dTomato Magenta
Organoïde pulmonaire 10x 20x Plusieurs souches Hoechst MitoTracker
Organoïdes pulmonaires, image de projection et panel avec Z Stack ; cellules vivantes marquées au bleu Hoechst, noyaux), MitoTracker (rouge, mitochondrie) et calcéine AM(vert, colorant de viabilité) ; immersion dans l'eau 20x
Organoïdes pulmonaires 3
Organoïdes pulmonaires 4
Organoïdes pulmonaires, cellules épithéliales des voies respiratoires mises en culture dans des dômes de Matrigel durant 8 semaines
Cell Scoring multiplexé d’analyse d’organoïdes
Cell Scoring multiplexé d’analyse d’organoïdes2
Développement d'organoïdes
Dernières ressources sur la recherche sur les organoïdes
La complexité des tests 3D reste un obstacle à l’utilisation plus généralisée des modèles organoïdes dans la recherche et le criblage de médicaments. Les nouveaux outils avancés d’imagerie et d’analyse, ainsi que l’automatisation des tests, sont essentiels pour améliorer la qualité des informations, le débit et la précision des modèles biologiques complexes. Découvrez comment l’analyse et l’imagerie haut contenu et haut débit, associées à des outils d’analyse basés sur l’IA, peuvent améliorer la précision de vos études sur les organoïdes.