球状体荧光分层分析：染料摄取与细胞间扩散
通过完整球状体宽场荧光图像及几何分层，测量钙黄绿素总量、外围浓度与中心比例，比较外排和细胞间转移的抑制效应。
用途与模型
- 研究用途
- 筛查化合物对球状体摄取与内部扩散的不同作用，避免只以整体荧光评价物质分布。
- 模型与细胞来源
- KGN、MCF-7、OVCAR-3 等人肿瘤球状体，另以 HEK 与高表达 Pgp 的 HEK-MDR 比较外排。
- 方法版本
- 2014 年多层球状体几何换算与转运抑制剂比较版本
- 实验形式
- 宽场时间序列荧光、球状体几何换算及外围/中间/中心分层比较。
材料与平台
- 荧光探针
- calcein-AM 为 1 µM；进入细胞经酯酶形成荧光钙黄绿素，主摄取实验观察 135 分钟。
- 抑制剂比较
- 维拉帕米 25 µM、洛哌丁胺 5 µM 或环孢素 A 25 µM；另考察卡苯氧酮 100 µM 处理。
- 成像与计算
- 按球状体几何形状换算各层荧光浓度；在这套成像条件下将高度限制于约 205 µm 内的可定量范围。
- 染料流失
- 摄取阶段结束后撤去探针，观察总荧光下降，比较有无卡苯氧酮的初始流失速度。
测量指标与分析
- 整个球状体荧光积累
- 外围及中心浓度梯度
- 中心占总荧光比例
- 撤去探针后的荧光半衰期
把总体积累与空间比例分开计算；Pgp 相关外排及缝隙连接相关转移由不同抑制剂结果比较，保留各细胞模型的差异。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 多细胞系、Pgp 高表达及不同外排/缝隙连接抑制剂的分层比较。
- 测试范围
- 卡苯氧酮中心比例比较包含 18 个球状体；样本数不是供者数。
- 参照体系
- 未处理、HEK 与 HEK-MDR 及不同抑制剂。
- 研究结果
- 维拉帕米和洛哌丁胺提高总体积累，但中心比例下降；卡苯氧酮处理中心约占总量 0.5%，参照约 15%。
适用条件与研究局限
- 检测钙黄绿素探针，不直接测量其他药物浓度。
- 分层算法依赖球状体几何及具体成像范围。
- 其他外排转运体也可能参与；抑制剂比较未独立定位具体连接蛋白。
来源与原文
- Multilayer Spheroids To Quantify Drug Uptake and Diffusion in 3D原始研究 · Molecular Pharmaceutics · 2014-03-18