Organoides cerebrales
Los organoides cerebrales son modelos de tejido 3D que representan una o más regiones del cerebro. Pueden superar las deficiencias de los modelos animales de cerebro y de cadáveres convencionales para producir resultados clínicamente relevantes.
Los organoides de cerebro se obtienen a partir de células madre pluripotentes inducidas humanas (hiPSC). Si se cultivan con los medios adecuados que contengan la combinación de factores de señalización, las células madre se diferencian en distintas células neuronales que maduran con el tiempo para asemejarse a estructuras de regiones del cerebro como el prosencéfalo o el mesencéfalo.
Los organoides cerebrales poseen un gran potencial para comprender el desarrollo del cerebro y las enfermedades neuronales. También se pueden utilizar para investigar trastornos genéticos y los efectos de compuestos. Sin embargo, captar la singularidad del cerebro humano requiere ensayos funcionales y sistemas de adquisición de imágenes de alto contenido.

Métodos para la monitorización y desarrollo de organoides cerebrales
Aquí se describen los métodos para la monitorización de organoides cerebrales 3D derivados de iPSC y para el análisis de su actividad funcional mediante el registro y análisis de las oscilaciones de calcio. La adquisición de imágenes en campo claro con segmentación basada en la inteligencia artificial (IA) puede ayudar a monitorizar la calidad del desarrollo de organoides haciendo un seguimiento del crecimiento en diámetro y forma. La actividad neuronal de los organoides de cerebro se puede determinar a partir de la actividad del calcio. Las imágenes confocales revelan la actividad del calcio para determinar la madurez de las neuronas. Asimismo, la organización celular se puede monitorizar a través de la adquisición de imágenes confocales con tinción diferencial.
Póster científico destacado: Monitorización del desarrollo de organoides y caracterización de las actividades de oscilación de calcio en organoides cerebrales 3D derivados de iPSC
Se desarrollaron organoides cerebrales a partir de células madre pluripotentes inducidas (iPSC) empleando métodos establecidos. Durante un periodo de 4-12 semanas de desarrollo, se monitorizó el tamaño y la morfología de los microtejidos de cerebro en desarrollo utilizando nuestras herramientas de análisis basadas en IA, el software de análisis de imágenes IN Carta®, para definir el tamaño y la forma de los tejidos. En los microtejidos seleccionados se analizaron, mediante la adquisición de imágenes confocales durante diferentes fases del desarrollo, la organización celular y la expresión de marcadores neuronales. Para la detección de actividades funcionales, los organoides se cargaron con un colorante sensible al calcio y, posteriormente, se registraron las oscilaciones de Ca2+ con el sistema de adquisición de imágenes de alto contenido ImageXpress® Confocal HT.ai. Se demuestra que la adquisición de imágenes de alto contenido junto con el análisis basado en IA utilizado con los organoides cerebrales 3D es una herramienta prometedora para cribados de compuestos y evaluaciones de la toxicidad.
Adquisición de imágenes de calcio de organoides cerebrales completos: a partir de la semana 4 se observó actividad del calcio en los organoides cerebrales cargados con el colorante FLIPR Calcium 6 (imagen superior derecha). La frecuencia de la actividad del calcio era baja, lo que sugiere que las neuronas del organoide en ese momento eran aún inmaduras. En la semana 13, la actividad del calcio parecía más sincronizada, lo que sugiere que las neuronas están interconectadas en una red funcional (imagen inferior derecha).
Otros recursos excelentes
Descubra cómo las herramientas de adquisición y análisis de imágenes de alto contenido pueden mejorar la precisión de sus estudios con organoides cerebrales:
Recursos para organoides de cerebro
Blog
Ingeniería de organoides de nueva generación con flujos de trabajo de laboratorio automatizados en #SLAS2022
Engineering Next-gen Organoids with Automated Lab Workflows at #SLAS2022
SLAS2022, la conferencia de la Society for Lab Automation and Screening, fue una vez más un año emocionante para el aprendizaje de tecnologías de laboratorio innovadoras. Ya sea que asistiera en persona...
Póster científico
Automatización del flujo de trabajo del cultivo de organoides 3D con análisis de imágenes basado en el aprendizaje profundo
Automation of 3D organoid culture workflow with deep-learning based image analysis
El cultivo de células 3D como sistema modelo se está haciendo cada vez más popular porque recrea el microambiente in vivo mejor que los cultivos de células 2D. Los organoides tienen la capacidad de...
Blog
Historia de la investigación de organoides: Desde células de la esponja hasta órganos funcionales
History of Organoid Research: From Sponge Cells to Functional Organs
Comencemos con una simple definición de organoide, que se refiere a un ensamblaje tridimensional que contiene diferentes tipos celulares organizadas con histología realista,...
Blog
Datos y avances en el campo de las células madre presentados en el congreso de la #ISSCR2021
Stem cell science insights and breakthroughs presented at #ISSCR2021
Si no tuvo la oportunidad de visitarnos en nuestra sesión de pósteres durante el congreso de la ISSCR 2021, no se preocupe. Hemos recopilado aquí todas nuestras sesiones para usted. El congreso anual de la ISSCR reunió...
Póster científico
Monitorización del desarrollo de organoides y caracterización de las actividades de oscilación de calcio en organoides cerebrales 3D derivados de iPSC
Monitoring organoid development and characterization of calcium oscillation activities in iPSC-derived 3D cerebral organoids
Los organoides cerebrales son una tecnología de rápido desarrollo que tiene un gran potencial para entender el desarrollo del cerebro y las enfermedades neuronales. También se utilizan para analizar los efectos de compuestos...
Publicaciones
Perfil del proyecto: Centro de Innovación de Organoides
Project Profile: Organoid Innovation Center
El director del laboratorio habla con Dan O’Connor, vicepresidente, Descubrimiento de fármacos, Molecular Devices, del Centro de Innovación de Organoides de la empresa en San Jose, California. El centro tiene 180 pies cuadrados, dentro de...
Nota de aplicación
Evaluación funcional de los efectos de compuestos neurotóxicos y neuroactivos en cocultivos 3D de neuronas derivadas de iPSC
Functional evaluation of neurotoxic and neuroactive compound effects in iPSC-derived 3D neural co-cultures
Existe un interés creciente en el uso de plataformas con células más complejas, biológicamente importantes y predictivas para el desarrollo de ensayos y el cribado de compuestos.
Adelantos para los clientes
En StemoniX utilizan tres de nuestras soluciones para validar las placas listas para ensayos 3D microBrain
StemoniX uses three of our solutions to validate their microBrain 3D Assay Ready Plates
Los modelos disponibles actualmente para los investigadores en neurociencia tienen limitaciones que dificultan el desarrollo de nuevos medicamentos. Los modelos complejos, como cerebros de cadáveres y modelos animales, captan más...