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Modelos celulares 3D

Investigue la biología 3D compleja usando métodos avanzados
en tecnologías de adquisición
y análisis de imágenes celulares.

Adquisición y análisis de imágenes celulares para aplicaciones y ensayos de cultivos celulares 3D

El desarrollo de ensayos con células más complejos, relevantes a nivel biológico y predictivos para cribado de compuestos es el principal reto en el descubrimiento de fármacos. La integración de modelos de ensayos tridimensionales (3D) se está generalizando para impulsar la biología translacional. Los modelos celulares de mayor complejidad han ganado popularidad porque recrean mejor los entornos in vivo y las respuestas al tratamiento farmacológico. Específicamente, los cultivos celulares 3D ofrecen la ventaja de recrear fielmente aspectos de tejidos humanos como la arquitectura, la organización celular, las interacciones célula-célula y célula-matriz y más características de difusión relevantes a nivel fisiológico. La utilización de los ensayos celulares 3D añade valor a las campañas de investigación y cribado, abarcando la brecha translacional entre los cultivos celulares 2D y los modelos en animales completos. Mediante la reproducción de parámetros importantes del entorno in vivo, los modelos 3D pueden proporcionar información única sobre el comportamiento de las células madre y de los tejidos en desarrollo in vitro.

Flujo de trabajo de adquisición y análisis de imágenes celulares 3D

Si bien el desarrollo de los ensayos cuantitativos usando cultivos celulares 3D se ha convertido en una atractiva herramienta de investigación para entender la biología compleja, los complicados flujos de trabajo de adquisición y análisis de imágenes celulares 3D han dificultado su adopción generalizada por parte de la comunidad dedicada al cribado. Las herramientas de alto contenido y alto rendimiento para microscopía ofrecen técnicas automatizadas e innovadoras para la evaluación de esta biología compleja. Después de crecer o transferir el cultivo celular 3D a una microplaca para la adquisición de imágenes, las células se pueden tratar con compuestos y teñirse con los marcadores deseados. Para la adquisición, los sistemas automatizados de adquisición de imágenes ImageXpress® y nuestro software de adquisición y análisis de imágenes celulares proporcionan la capacidad de realizar cribados y analizar estos modelos en una única interfaz integrada para reducir considerablemente el tiempo hasta lograr un descubrimiento.

Pasos para un típico ensayo de cultivo celular 3D:

 

Técnicas de adquisición y análisis de imágenes de cultivos celulares 3D

Nuestra tecnología de adquisición de imágenes continúa evolucionando hacia una implementación más sencilla de modelos fisiológicamente más relevantes. Descubra cómo puede ayudar nuestra tecnología a ampliar el cultivo celular 3D de ensayos a pequeña escala al cribado de alto rendimiento.

 

Solución para imágenes 3D

 

Introducción a los modelos 3D de tejidos humanos y adquisición de imágenes

En este seminario web proporcionamos una introducción general para iniciarse en modelos y adquisición de imágenes tisulares 3D y mostramos cómo puede obtener nueva información impactante a partir de estos modelos de forma rápida, fácil y asequible. Si está considerando cómo iniciarse en modelos y adquisición de imágenes tisulares 3D, este seminario web es para usted.

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Solución para la adquisición 3D

 

Adquisición de imágenes para ensayos 3D

En los últimos años se han producido avances significativos en microscopía y adquisición de imágenes automatizadas para obtener medidas más predictivas y fisiológicamente relevantes para aplicaciones de descubrimiento de fármacos y toxicidad ambiental. La implementación de ensayos más complejos y modelos 3D requiere alta resolución para obtener datos e imágenes de calidad para publicación.

La adquisición de imágenes confocales proporciona una alta relación señal-ruido al reducir la luz fuera de foco para obtener imágenes más nítidas y permitir más detalles celulares, incluso en una muestra gruesa. Vea el vídeo para conocer las técnicas de alto rendimiento sobre cómo adquirir imágenes en 3D usando el sistema ImageXpress Micro Confocal.

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Solución para imágenes 3D

 

Análisis de imágenes para aplicaciones 3D

Existen diferentes tipos de conjuntos de imágenes que pueden generarse, incluso aunque su muestra sea 3D. Puede ser suficiente un único plano o se pueden adquirir múltiples planos. Cuando se adquieren múltiples planos, es útil poder analizarlos individualmente o después de combinarlos en una única proyección 2D. Finalmente, el análisis de la imagen 3D completa puede ser el objetivo del experimento. Vea el vídeo para conocer las técnicas para análisis de imágenes a partir de múltiples planos Z como un volumen 3D usando el software MetaXpress.

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Ventajas de los modelos celulares 3D

Los modelos celulares tridimensionales (3D) son fisiológicamente más relevantes que los cultivos celulares bidimensionales y representan más fielmente los microambientes tisulares, las interacciones célula-célula y los procesos biológicos que tienen lugar in vivo. Ahora puede generar datos más predictivos usando sistemas de adquisición de imágenes de alto contenido (HCI) como el sistema ImageXpress. Al integrar la adquisición de imágenes de alto contenido y el software de análisis como el software MetaXpress® con el módulo de análisis 3D, el sistema ImageXpress se puede utilizar para el análisis, visualización y evaluación en profundidad de estructuras 3D. Esta interfaz única le permitirá afrontar los retos de la adquisición y análisis 3D sin comprometer el rendimiento o la calidad de los datos, proporcionándole confianza en sus descubrimientos.

 

Más información sobre la aplicación y los ensayos de modelos celulares 3D:

Recursos más recientes

Flujo de trabajo de adquisición y análisis de imágenes celulares 3D

El flujo de trabajo de un protocolo de cultivo celular 3D depende del tipo de modelo celular que se cultive. El flujo de trabajo de adquisición y análisis de imágenes celulares 3D que se representa aquí es un ejemplo generalizado de esferoides 3D en una microplaca de 96 o 384 pocillos de fondo plano o redondo. En cada paso se desglosa el proceso desde el cultivo celular al análisis de las imágenes y se destaca las herramientas e instrumentos necesarios para realizar el protocolo de cultivo celular, incluido un sistema automatizado de adquisición de imágenes de alto contenido y el software de adquisición y análisis de imágenes celulares.

 

Flujo de trabajo de adquisición y análisis de imágenes celulares 3D
 
Cultivo de esferoides

CULTIVO DE ESFEROIDES

Las células 3D se pueden cultivar directamente en una placa de adherencia ultrabaja (ULA) de fondo redondo para desarrollar la forma esférica típica de un esferoide. Las células también pueden crecerse en material de laboratorio alternativo, como una plaza de Petri, un matraz u otra microplaca, antes de la transferencia a una placa para adquisición de imágenes.

Placas de 96 o 384 pocillos

Placas de 96 o 384 pocillos

La mayoría de los cultivos celulares 3D para el cribado de alto contenido y alto rendimiento se realizan en microplacas de 96 o 384 pocillos. Las microplacas ULA de fondo en U o redondo facilitan la forma esférica para formar los esferoides o también se pueden cultivar en una microplaca de fondo plano usando hidrogeles para simular las matrices extracelulares (MEC). En los protocolos optimizados de cultivos celulares de esferoides para el sistema de adquisición de imágenes de alto contenido ImageXpress® Micro Confocal se pueden utilizar placas ULA de 96 y 384 pocillos de fondo en U con un procedimiento de tinción de un único paso que reduce el tiempo de ensayo y minimiza la variabilidad.

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Tratamiento con compuestos

TRATAR CON COMPUESTOS

Tras la formación del esferoide, se añaden a los pocillos compuestos y, a continuación, se incuban durante uno o varios días, dependiendo del mecanismo que se esté estudiando. Generalmente, se emplean tiempos más cortos para estudiar la apoptosis y tiempos más largos para estudios multiparamétricos de citotoxicidad. Para tratamientos farmacológicos que requieren una mayor duración, los compuestos se renuevan periódicamente durante la incubación. La concentración de los compuestos y el periodo de incubación dependen del protocolo elegido.

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Teñir con marcadores

TEÑIR CON MARCADORES

Una vez finalizado el tratamiento con compuestos, se añaden las tinciones directamente a los medios. Se pueden emplear colorantes que no requieren lavado para evitar perturbar los esferoides, aunque estos se pueden lavar cuidadosamente incluso con automatización, si fuera necesario.

Placas de 96 o 384 pocillos

Kits de ensayo

Kits de ensayo sólidos y fáciles de usar para investigación en ciencias biológicas, descubrimiento y desarrollo de fármacos y bioensayos. Nuestros kits de ensayo se han optimizado para su uso con nuestros instrumentos. Se pueden realizar cribados de compuestos en fases más tempranas del descubrimiento de fármacos y permitir la caracterización de un perfil completo de concentración-respuesta de compuestos problema para viabilidad celular, proliferación celular, axiogénesis y más.

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Sistema de adquisición de imágenes

Sistema de adquisición de imágenes de alto contenido

El sistema ImageXpress Micro Confocal es una solución exclusiva de adquisición de imágenes confocales con capacidad para adquirir imágenes de más de un millón de pocillos a la semana. El software MetaXpress permite la adquisición de Z-stacks 3D. Las imágenes del plano Z se pueden guardar individualmente o combinarse en una única imagen de proyección 2D utilizando un algoritmo matemático.

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Adquisición de imágenes celulares 3D

ADQUISICIÓN DE IMÁGENES CELULARES 3D

Se pueden capturar imágenes individualmente dentro del cuerpo del esferoide o como Z-stack (múltiples imágenes tomadas a diferentes profundidades) utilizando un equipo especializado de adquisición de imágenes.

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Analice

ANÁLISIS DE LA IMAGEN CELULAR 3D

Se puede utilizar el software de análisis de imágenes celulares para realizar un análisis cuantitativo de las imágenes de las células para evaluar y monitorizar la expresión de las células frente a diferentes marcadores y cuantificar las lecturas biológicas.

Software de adquisición de imágenes de alto contenido

Software de adquisición de imágenes de alto contenido

El software de adquisición y análisis de imágenes de alto contenido MetaXpress es una herramienta de análisis multinivel para una amplia variedad de aplicaciones 2D y 3D optimizadas para el sistema ImageXpress Micro Confocal. Los módulos de aplicación de adquisición y análisis integrados para modelos celulares 3D simplifican la cuantificación de alto rendimiento de estructuras 3D con mediciones de volumen, intensidad y distancia.

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Recursos para células 3D

Vídeos y seminarios web

Automatización del cultivo y adquisición de imágenes de alto contenido de organoides 3D para la evaluación in vitro de los efectos de compuestos

Introducción a los modelos 3D de tejidos humanos y adquisición de imágenes

Showcase de innovación de ISSCR 2021: Cultivo y adquisición de imágenes de alto contenido automatizados de organoides 3D de pulmón y cardíacos

Recorrido por el Centro de Innovación de Organoides

Recorrido por el Centro de Innovación de Organoides

Captación de la complejidad de la biología 3D: Organoides para la creación de modelos de enfermedades y la investigación de la toxicidad

Creación de modelos de enfermedad en el siglo XXI: Ensayos automatizados con organoides con adquisición de imágenes 3D

Cultivo celular 3D, aclaramiento de tejidos y adquisición de imágenes de alto contenido en la búsqueda de soluciones efectivas para la EHGNA

Transición de ensayos de alto contenido a 3D: Oportunidades científicas y problemas de la adquisición de imágenes

Implementación de esferoides neuronales 3D en el descubrimiento de fármacos

Desarrollo de modelos tisulares de “órgano en un chip” de alto rendimiento para el descubrimiento de fármacos mediante adquisición de imágenes de alto contenido

Adquisición 3D usando adquisición de imágenes de alto contenido

Soluciones para la adquisición de imágenes 3D de alto rendimiento usando adquisición de imágenes de alto contenido

Soluciones para el análisis de alto contenido de imágenes 3D

Soluciones para el análisis de alto contenido de imágenes 3D

Máscara de actina en pez cebra

Máscara de actina con máscara de vasos con FITC en pez cebra

Miniatura de angiogénesis

Investigación de la angiogénesis: Los sistemas de adquisición de imágenes de alto contenido ayudan a aprovechar el potencial completo de los modelos tisulares 3D

Modelos tisulares relevantes a nivel fisiológico utilizando una plataforma de “órgano en un chip” de alto rendimiento

Modelos tisulares relevantes a nivel fisiológico utilizando una plataforma de “órgano en un chip” de alto rendimiento

Productos y servicios relacionados

Los sistemas automatizados de adquisición de imágenes ImageXpress son la mejor combinación de velocidad, sensibilidad y flexibilidad en una solución integral para sus aplicaciones 2D o 3D y pueden adaptarse a diferentes tipos de portaobjetos y formatos de placas. Nuestros sistemas de adquisición de imágenes ImageXpress permiten una visualización superior de muestras gruesas minimizando la fluorescencia de fondo y aumentando la definición, cuyo resultado es una segmentación de la imagen exacta. Incremente la relevancia biológica de sus ensayos de cribado con una integración perfecta entre la adquisición y el análisis de células en un espacio 3D para obtener medidas de volumen, intensidad y distancia.