HepG2 肝球状体的自动培养与对乙酰氨基酚毒性测试
比较自动和手工培养在球状体形态、ATP 检测值和药物损伤检测中的差别。
用途与模型
- 研究用途
- 检验自动接种、换液与给药能否减少 HepG2 球状体的孔间和批次差异，并保持毒性实验的检测能力。
- 模型与细胞来源
- HepG2 人肝癌细胞形成的三维球状体；不包含原代肝细胞、非实质细胞或患者类器官。
- 方法版本
- 2026 年 MO:BOT、96 孔与 24 小时 APAP 版本
- 实验形式
- 96 孔 U 底超低吸附板，每孔 2,000 个细胞、150 μL 培养液；第 0 天接种、第 4 天换液给药、第 5 天终点检测。
材料与平台
- 细胞与培养
- HepG2 ATCC HB-8065，第 18–25 代；DMEM 完整培养基；FaCellitate 96 孔 ULA 板。
- 操作与成像
- MO:BOT 单通道正位移移液系统与 MO:CROSCOPE 明场模块；手工培养采用相同细胞方案作比较。
- 处理与终点
- 对乙酰氨基酚 APAP、DMSO 对应浓度参照；CellTiter-Glo 3D、LDH-Glo、白蛋白与 ALT 检测。
测量指标与分析
- 球状体截面积、椭圆度与圆度
- 孔间及实验间面积变异系数
- 面积归一化 ATP 发光信号
- 白蛋白分泌
- LDH 释放与培养上清 ALT 含量
先比较自动和手工接种/换液产生的形态及活性；在自动体系中拟合 APAP 浓度反应，再在约 40 mM 暴露条件下比较两种操作的多指标结果。
研究设计与结果
方法可行性研究
- 研究设计
- 第 4 天加入 APAP，24 小时后检测；浓度滴定为 7 个药物浓度及参照，最高 100 mM。
- 测试范围
- 滴定每浓度 16 个球状体；后续操作/药物比较中形态每条件 72、ATP/LDH 每条件 12、ALT 每条件 18 个球状体，这些球状体分别用于对应测量。
- 参照体系
- 自动与手工；APAP 不同浓度及 DMSO 参照；换液前后同类形态指标。
- 研究结果
- 球状体面积变异系数自动为 8.3%、手工 15.3%；面积归一化 ATP 约为手工的 1.4 倍，白蛋白未见显著差异。APAP 拟合 EC50 为 40.93 mM，后续两体系活性均降至约 45%–47%；自动体系 ALT 检测变异系数 25.0%，手工 43.7%。
适用条件与研究局限
- 研究采用 1 个 HepG2 细胞系和 1 种药物的自动流程验证，未建立临床肝毒性预测性能。
- HepG2 代谢能力有限，所需 APAP 浓度高于原代或其他更接近生理的肝模型。
- 结果与图示以 40.93 mM 报告拟合/暴露，方法流程记为 40 mM；两处浓度记述的精度不同。
- ALT 采用免疫捕获 ELISA 测量培养上清含量，未测量该酶的催化活性。
来源与原文
- Automation of 3D liver spheroid generation and acetaminophen dose–response on the MO:BOT enhances assay robustness and precision原始研究 · Scientific Reports · 2026-07-21