单个 HCT116 球状体的分泌与生长同步成像
同时记录单个结直肠癌球状体的表面捕获分泌信号、投影面积和细胞状态，比较蛋白运输受抑制后的变化。
用途与模型
- 研究用途
- 观察药物作用下单个肿瘤球状体的分泌与生长变化，并保留不同球状体之间的差异。
- 模型与细胞来源
- HCT116 人结直肠癌细胞系形成的三维球状体；当前药物比较不包含患者来源肿瘤或独立供者。
- 方法版本
- 2025 年纳米等离激元与多通道荧光成像、brefeldin A（BFA）药物比较版本
- 实验形式
- 带抗体捕获表面的金纳米孔阵列与聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）开放微孔网格结合，以纳米等离激元（nanoplasmonic）和荧光成像记录同一球状体。
材料与平台
- 模型与检测表面
- HCT116 球状体及金纳米孔检测芯片；捕获抗体识别血管内皮生长因子 A（vascular endothelial growth factor A，VEGFA）。
- 细胞状态成像
- 细胞核、细胞质和死亡细胞荧光标记，配合明场与荧光显微成像。
- 药物和对照
- 布雷菲德菌素 A（brefeldin A，BFA）蛋白运输抑制条件与未处理球状体比较；表面参考微孔用于校正背景。
测量指标与分析
- 表面捕获 VEGFA 的光学信号及其变化速率
- 球状体投影面积及其变化速率
- 未处理球状体的三维活细胞数
- 球状体内外的细胞状态与空间分布
按单个球状体提取分泌信号和投影面积随时间的变化；用参考微孔校正背景，通过图像分割区分球状体区域和荧光细胞。分泌以任意单位光学信号表示，不换算为分泌蛋白的总量或浓度。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 每 10 分钟成像；未处理组观察 12 小时，药物组因后期死亡及碎屑干扰，主要分析前 5 小时。
- 测试范围
- 分泌分析包括 32 个未处理和 23 个药物组球状体；面积分析为 32 个和 13 个，另有 10 个药物组球状体因拟合 R² < 0.6 被排除。三维活细胞计数仅分析 32 个未处理球状体。
- 参照体系
- 未处理与 BFA 条件，采用各自确认的观察时间范围。
- 研究结果
- 未处理与 BFA 组的平均分泌信号变化速率分别为 1 × 10⁷ 和 1.92 × 10⁶ 任意单位/小时，平均投影面积变化速率分别为 128.2 和 −31.46 μm²/小时。未处理球状体的平均活细胞数由 163 增至 236。
适用条件与研究局限
- 分泌检测反映检测表面捕获的光学信号，不能等同于球状体释放的全部蛋白。
- 药物组和未处理组的观察窗口不同，样本数随指标和排除条件变化。
- 该药物比较采用一条细胞系，未建立患者疗效预测或广泛药物筛选性能。
来源与原文
- Spatiotemporal Interrogation of Single Spheroids Using Multiplexed Nanoplasmonic-Fluorescence Imaging原始研究 · Small Methods · 2025-05-28