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磁翻板液位計精確的液位控制有助于基礎(chǔ)癌癥研究

作時間：2019-04-27 15:31:11   來源：  作者：

    “基礎(chǔ)癌癥研究的主要目的是揭示正常細(xì)胞和癌細(xì)胞之間的差異。這些差異可能會被用于尋找特定癌癥的脆弱性：任何專門針對癌癥細(xì)胞的貿(mào)易都可能為我們提供如何攻擊癌細(xì)胞的線索，同時保持健康細(xì)胞不受影響“，Dr。教授解釋道。荷蘭阿姆斯特丹癌癥研究所（NKI）的Kees Jalink 。

    今天教授博士。Kees Jalink分享了他關(guān)于NKI（荷蘭癌癥研究所）正在研究的“生物物理學(xué)和先進(jìn)成像組”以及流量計和控制器在他們研究中的作用的研究。
NKI的生物物理學(xué)和先進(jìn)成像組
    解開正常細(xì)胞和癌細(xì)胞之間的這些差異已被證明是一項艱巨的任務(wù)，因為大多數(shù)癌細(xì)胞的健康細(xì)胞為99.9％。在生物物理學(xué)和先進(jìn)成像組，我們使用先進(jìn)的顯微技術(shù)放大細(xì)胞，包括活細(xì)胞成像，熒光顯微鏡和“功能成像”技術(shù)。在后者中，使用熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET），光漂白后熒光恢復(fù)（FRAP）和熒光相關(guān)光譜等技巧來提取有關(guān)蛋白質(zhì)（生物分子）及其在單個活癌細(xì)胞中的相互作用的信息。
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活細(xì)胞產(chǎn)生更多信息
    不久前，為了通過高分辨率顯微鏡進(jìn)行可視化，通常將細(xì)胞殺死，固定，染色以獲得特定成分并嵌入樹脂中。然而，成像活細(xì)胞產(chǎn)生更多信息：
活細(xì)胞可能經(jīng)過分裂
遷移
    相互作用形成緊密的單層，就像我們體內(nèi)的活細(xì)胞（癌癥）一樣。只有活細(xì)胞，我們才能掌握內(nèi)部生化過程的動態(tài)。
    我們提供一系列有色熒光蛋白（圖1），可以標(biāo)記單一蛋白質(zhì)種類，并了解我們想要了解的蛋白質(zhì)。訣竅是，在顯微鏡上保持這些細(xì)胞的活力和健康。
    在顯微鏡下，將細(xì)胞保存在裝有DMEM培養(yǎng)基的玻璃底皿中：一種含有維生素和營養(yǎng)素的血漿樣鹽溶液。在早期，我們只是保留它們在室溫下在培養(yǎng)皿中的自由空氣（約20％氧氣2，80％N 2，0.05％CO 2）。然而，這根本不能模仿我們體內(nèi)的氣氛，因此結(jié)果并不像預(yù)期的那樣。
    例如，細(xì)胞通常拒絕分裂，大多數(shù)細(xì)胞在1-2天后死亡。而且，培養(yǎng)基中pH的控制幾乎不可能。因此，我們需要建立一個專用的培養(yǎng)箱，容納細(xì)胞和大部分顯微鏡。在這個培養(yǎng)箱中，空氣需要加熱到37°C，保濕，大氣必須與空氣不同：
它必須包含至少5％CO 2
    并且氧氣的百分比必須在~2％和20％之間調(diào)節(jié)
    這類似于身體中遇到的各種氧氣張力。例如，眾所周知，實體瘤是缺氧的（含有少于幾個％的O 2），這完全改變了細(xì)胞的生理學(xué)，以及它們對抗癌藥物的反應(yīng)。
但如何實現(xiàn)精確的大氣控制？
    在展覽中，我們了解了Bronkhorst及其磁翻板液位計和控制器。在Bronkhorst Nederland的協(xié)助下，我們選擇了EL-FLOW Select系列的三個磁翻板液位計，并將它們連接到我們實驗室中存在的壓縮CO 2，N 2和空氣的出口。
    其余的很簡單：通過磁翻板液位計調(diào)整相對氣流，我們現(xiàn)在可以將CO 2，N 2和O 2水平設(shè)置為所有相關(guān)值。這些范圍對于氧氣為2-19％，對于CO 2為0-20％，對于氮氣為80-100％。
    從那以后，我們在這樣的受控條件下進(jìn)行了所有實驗，結(jié)果更加一致 - 而且由于這個孵化器而更加相關(guān)。我們用它來研究癌細(xì)胞在轉(zhuǎn)移過程中如何遷移，以及它們?nèi)绾未┩钙渌?xì)胞層并在這個“利基”中生存。我們還用它來探索細(xì)胞如何使用化學(xué)信號相互通信，以及如何在細(xì)胞內(nèi)接收和隨后處理這些信號。
μ-Flow液體磁翻板液位計開始拯救
    隨著科學(xué)的發(fā)展，解決一個問題導(dǎo)致了另一個問題的識別。我們注意到在37°C時，培養(yǎng)基蒸發(fā)得更快，幾天后細(xì)胞就會干燥，除非我們將成像盤緊閉。但這限制了細(xì)胞的進(jìn)入，這使得在實驗過程中不可能為我們的研究添加生長因子，激素或抗癌藥物。
    保濕空氣僅部分解決了這一問題，因為在高濕度下會形成冷凝，可能會損壞我們設(shè)置中的敏感電子設(shè)備，因此我們必須保持低于60％的相對濕度。同樣，磁翻板液位計提供了簡單可靠的解決方案。我們?yōu)橐后w選擇了μ-FLOW磁翻板液位計，以提供非常穩(wěn)定的去離子水流。使用本地BRIGHT控制器使用PiPS（插入式電源），我們可以控制每分鐘0.5到9.6微升的水流量。
    根據(jù)經(jīng)驗，我們發(fā)現(xiàn)閥門調(diào)整到1.3 ul / min時，我們完全補償了蒸發(fā)，現(xiàn)在我們能夠在顯微鏡下保持細(xì)胞存活數(shù)周。該系統(tǒng)維護(hù)成本非常低：只需安裝即可忘記，以便我們專注于我們的核心業(yè)務(wù)。磁翻板液位計在構(gòu)建顯微鏡培養(yǎng)箱和細(xì)胞方面起著關(guān)鍵作用，它們快速地分裂和發(fā)育。