In deze video laten we zien efficiënte electrofusie van cellen<em> In vitro</em> Door middel van aangepaste naleving methode met behulp van elektroporatie en de daaropvolgende detectie van gefuseerde cellen visualisatie met fluorescentie microscopie.
Cel elektrolasverbinding is een veilige, niet-virale en niet-chemische methode die kan worden gebruikt voor het bereiden hybride cellen voor de menselijke therapie. Electrofusie gaat om de toepassing van korte high-voltage elektrische pulsen om cellen die in nauw contact. Toepassing van de korte, hoge-voltage elektrische pulsen veroorzaakt destabilisatie van de cel plasma membranen. Gedestabiliseerd membranen zijn meer doorlaatbaar voor verschillende moleculen en ook gevoelig voor fusie met naburige gedestabiliseerd membranen. Elektrolassen is dus een handige methode om een niet-specifieke fusie van zeer verschillende cellen te bereiken<em> In vitro</em>. Om de fusie, celmembranen, gedestabiliseerd door elektrisch veld te verkrijgen, moet in een nauw contact te laten samengaan van hun lipidendubbellagen en dus hun cytoplasma. In deze video laten we zien efficiënte electrofusie van cellen<em> In vitro</em> Door middel van aangepaste naleving methode. Bij deze methode cellen mogen slechts in geringe mate hechten aan het oppervlak van de put, zodat medium kan worden uitgewisseld en cellen nog behouden hun bolvorm. Fusion visualisatie wordt beoordeeld door pre-etikettering van het cytoplasma van cellen met verschillende fluorescente kleurstoffen cel tracker, de helft van de cellen zijn voorzien van oranje CMRA en de andere helft met groene CMFDA. Fusion rendement wordt bepaald als het aantal tweevoudig fluorescerende cellen gedeeld met het aantal van alle cellen vermenigvuldigd met twee.
Het vermogen van celmembranen voor niet specifiek, bijvoorbeeld door externe elektrische velden, zekering is van belang voor de biotechnologie, geneeskunde en het onderzoek in de biologie. Dergelijke niet-specifieke fusie maakt de productie van zeer waardevolle hybride cellen en hun producten, zoals monoklonale antilichamen, en geeft informatie over de fundamentele mechanismen van fusie-[2]. Elektrolassen is een potentieel zeer effectieve methode, omdat het goed kan worden aangepast aan verschillende soorten cellen. Elektrolassen wordt bereikt wanneer de cellen in nauw lichamelijk contact worden gebracht in hun fusogenic staat (gevoelig voor fusie) door middel van hoogspanning elektrische pulsen. De efficiëntie van elektrolasmoffen hangt af van verschillende parameters die twee delen van de elektrolas proces beïnvloeden. Eerste deel van de elektrolasapparaat proces is het bereiken van de nauw lichamelijk contact tussen de cellen, die kunnen worden verkregen met verschillende methoden [3-8]. Adherence methode (groeiende cellen tot confluentie) kunnen efficiënt als gevolg van spontaan gevestigde cel contacten in de grote zones tussen de cellen worden gebruikt, maar het produceert zeer grote gefuseerde cellen met veel kernen. Wij maken gebruik van de gemodificeerde hechting methode, waar kleinere cellen (met 2 tot 5 kernen), die hebben meer kans om te overleven en zich vermenigvuldigen, worden verkregen (figuur 1). Contact tussen de cellen ook profiteren van osmotische zwelling van cellen, als gevolg van osmotische behandeling gebruikt in het experiment [9]. Tweede deel van het elektrolasapparaat proces is de verwezenlijking van de fusogenic toestand van de celmembranen. Fusogenic toestand correleert goed met electropermeabilized toestand van het membraan (cellen zijn niet-specifiek gepermeabiliseerde voor moleculen die normaal gesproken niet kan passeren intact membraan) en wordt beheerst door dezelfde parameters van de elektrische pulsen (amplitude, lengte, aantal en frequentie) [10] . De waarden van de elektrische parameters die nodig zijn voor een optimale elektroporatie [1] en elektrolassen verschillen tussen de verschillende cellen en zijn afhankelijk van cellen grootte en hun biologische eigenschappen. Elektrische parameters moeten dus worden geoptimaliseerd voor verschillende cellijnen, die worden gebruikt als fusiepartners, om fusie te verkrijgen.
The authors have nothing to disclose.
Dit werk werd ondersteund door de Sloveense Research Agency (project J2-9764 en programma P2-0249). Deze video is aanvullend materiaal voor de "Elektroporatie-based technologieën en behandelingen 'wetenschappelijke workshop en de postdoctorale opleiding, georganiseerd door de faculteit Elektrotechniek aan de Universiteit van Ljubljana, Slovenië.
Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
CMRA | Reagent | Invitrogen | C34551 | Cytosolic fluorescent dye |
CMFDA | Reagent | Invitrogen | C7025 | Cytosolic fluorescent dye |
DMSO | Reagent | Sigma-Aldrich | D2650 | |
DMEM | Reagent | Sigma-Aldrich | D5671 | Dulbecco’s modified Eagle’s medium |
Fetal calf serum | Reagent | Sigma-Aldrich | F4135 | |
L-glutamine | Reagent | Sigma-Aldrich | G7513 | |
crystacillin | Reagent | Pliva | 625110 | antibiotic |
gentamicin | Reagent | Sigma-Aldrich | G1397 | antibiotic |
Hepes | Reagent | Sigma-Aldrich | H0887 | |
KH2PO4 | Reagent | Merck | A124873 927 | |
KH2PO4 | Reagent | Sigma-Aldrich | 4248 | |
MgCl2 | Reagent | Sigma-Aldrich | M-8266 | |
NaCl | Reagent | Fluka | 71382 | |
KCl | Reagent | Merck | A154336 908 | |
MgSO4 | Reagent | Sigma-Aldrich | M2643 | |
D-glucose | Reagent | Sigma-Aldrich | G8270 | |
CaCl2 | Reagent | Sigma-Aldrich | C4901 | |
sucrose | Reagent | Sigma-Aldrich | 16104 | |
Electric pulse generator | Tool | Igea | Cliniporator VITAE | |
Multiwell plate | Tool | TPP | 92424 | |
50 ml centrifuge tube | Tool | TPP | 91050 | |
15 ml centrifuge tube | Tool | TPP | 91015 | |
25 cm2 culture flask | Tool | TPP | 90026 | |
Electrodes | Tool | Custom made | Pt/Ir |