Biologia 3D: Acquisizione di immagini, automazione e analisi di modelli cellulari 3D
I modelli cellulari tridimensionali, tra cui sferoidi e organoidi, vengono sempre più utilizzati per studiare i processi biologici in contesti fisiologicamente più rilevanti. Lavorare con questi modelli introduce considerazioni specifiche per l’imaging, l’automazione e l’analisi dei dati.
Consentire flussi di lavoro scalabili e riproducibili nella biologia 3D
Per biologia 3D si intende lo studio delle cellule coltivate in strutture tridimensionali, come sferoidi o organoidi, anziché nelle tradizionali colture bidimensionali. Poiché questi modelli rispecchiano più fedelmente l’organizzazione biologica, introducono considerazioni pratiche per la gestione dei campioni, l’imaging e l’analisi dei dati. Rispetto alle colture 2D, i flussi di lavoro della biologia 3D devono tenere conto di una maggiore variabilità biologica e di progetti sperimentali più complessi.
Questi modelli possono introdurre ulteriore complessità nella gestione dei campioni, nell’acquisizione delle immagini e nell’analisi dei dati. Con il passaggio dalla coltura cellulare 2D a quella 3D, i flussi di lavoro devono spesso supportare una maggiore variabilità biologica, una maggiore complessità dei saggi e volumi di dati più elevati. I flussi di lavoro di biologia 3D scalabili e riproducibili si basano in genere su approcci integrati di coltura, imaging e analisi.
Le sezioni seguenti descrivono le principali tecnologie comunemente utilizzate per supportare gli esperimenti di biologia 3D.
Tecnologie chiave a supporto degli esperimenti di biologia 3D
Sistema automatizzato di coltura cellulare CellXpress.ai®
Il sistema automatizzato di coltura cellulare CellXpress.ai è progettato per automatizzare specifici processi di coltura cellulare utilizzati nei flussi di lavoro di biologia 3D, tra cui il monitoraggio, l’alimentazione e l’espansione, con l’obiettivo di garantire la coerenza dei risultati per periodi di coltura prolungati.
Servizio di espansione degli organoidi 3D Ready®
Il servizio di espansione di organoidi 3D Ready supporta la generazione e l’espansione su larga scala di organoidi di qualità controllata, sfruttando tecnologie proprietarie di bioreattori e bioprocessi per produrre PDO affidabili e prevedibili.
https://share.vidyard.com/watch/zbx5hvfDZWnGzvrWpoM9id
La Dott.ssa Oksana Sirenko, Ricercatore senior, spiega in che modo i modelli cellulari 3D e l’imaging ad alto contenuto stanno favorendo l’avanzamento della scoperta farmacologica
Supporto completo per flussi di lavoro automatizzati di biologia 3D
Molecular Devices supporta i ricercatori nell’implementazione di flussi di lavoro automatizzati di biologia 3D in ambienti di laboratorio, con l’obiettivo di consentire un utilizzo scalabile e coerente di modelli cellulari 3D attraverso l’integrazione del sistema, l’ottimizzazione e il supporto dei flussi di lavoro.
Questi flussi di lavoro combinano comunemente i componenti che seguono.
Perché i ricercatori stanno passando dai modelli cellulari 2D a quelli 3D
La promessa rivoluzionaria della biologia 3D
Riteniamo che gli organoidi siano il futuro della scoperta farmacologica di nuova generazione, in quanto offrono promesse rivoluzionarie per ridurre le tempistiche di sviluppo dei farmaci, superare i limiti dei modelli cellulari convenzionali e fare a meno della ricerca sugli animali.
Siete pronti a passare dalla biologia 2D a quella 3D, ma non sapete da dove cominciare? Nel nostro ultimo post vi mostriamo ciò che serve per entrare in questo nuovo paradigma di scoperta farmacologica.
Coltura cellulare automatizzata a supporto dei flussi di lavoro di biologia 3D
Un hub per l’innovazione nella coltura cellulare basato sull’intelligenza artificiale, progettato per automatizzare i processi e supportare l’esecuzione dei flussi di lavoro utilizzando il monitoraggio, l’alimentazione, l’imaging e la pianificazione assistiti dall’apprendimento automatico.
Si tratta di un sistema rivoluzionario che offre al team un controllo totale sui programmi di feeding e trasferimento, riducendo le tempistiche del lavoro manuale in laboratorio e mantenendo un programma 24/7 di coltura e ampliamento di più linee cellulari PDO/iPSC, sferoidi o organoidi.
La piattaforma di coltura cellulare CellXpress.ai supporta l’automazione delle attività di routine di coltura cellulare e integra funzioni di monitoraggio e reporting applicabili a flussi di lavoro di coltura 3D a lungo termine, inclusi i processi basati su organoidi.
Servizi di espansione di organoidi per esperimenti di coltura cellulare 3D
Gli organoidi di qualità controllata sono prodotti su larga scala, sfruttando la tecnologia brevettata dei bioreattori e dei bioprocessi per produrre PDO affidabili e predittivi.
Molecular Devices è leader mondiale nell’ampliamento e nella produzione industriale di organoidi 3D di derivazione umana. Facilitata dalla nostra esclusiva tecnologia di bioprocesso in attesa di brevetto, la nostra procedura semi-automatica utilizza condizioni controllate e monitorate per produrre un gran numero di organoidi derivati da pazienti (PDO) standardizzati in un intervallo di dimensioni definito. Un rigoroso controllo di qualità assicura una ridotta variabilità tra lotti e utenti.
Offriamo la possibilità di potenziare le linee di organoidi proprietarie esistenti in funzione delle esigenze specifiche della clientela.
Domande frequenti sulla biologia 3D
Cos’è la biologia 3D?
Per biologia 3D si intende lo studio delle cellule coltivate in strutture tridimensionali, come sferoidi o organoidi, anziché nelle tradizionali colture bidimensionali. Questi modelli vengono utilizzati per rappresentare al meglio l’organizzazione cellulare e le interazioni osservate nei sistemi biologici.
In che modo la biologia 3D si differenzia dalla tradizionale coltura cellulare 2D?
Nella coltura cellulare tradizionale 2D (bidimensionale), le cellule crescono su superfici piane, mentre la biologia 3D (tridimensionale) prevede l’organizzazione delle cellule in strutture tridimensionali. Questa differenza può influenzare la morfologia cellulare, il comportamento e le interazioni all’interno dei modelli sperimentali.
Perché c’è un interesse crescente nell’utilizzo di modelli cellulari 3D nella ricerca preclinica?
I modelli cellulari 3D sono sempre più utilizzati perché possono riflettere meglio gli aspetti chiave della biologia tissutale, come l’architettura tridimensionale, le interazioni cellula-cellula e gli effetti del microambiente, rispetto alle tradizionali colture 2D. Di conseguenza, i modelli 3D spesso generano misurazioni più rilevanti dal punto di vista fisiologico e possono rafforzare la rilevanza traslazionale nella valutazione delle risposte ai farmaci nella ricerca preclinica.
Quali tipi di modelli cellulari 3D vengono comunemente utilizzati nella ricerca in biologia 3D?
Tra i modelli cellulari 3D più comuni si annoverano gli sferoidi, gli organoidi e i sistemi organo-su-chip. Gli organoidi comprendono una vasta gamma di tipi di tessuto comunemente studiati nella ricerca, tra cui modelli cerebrali, intestinali, polmonari, retinici e tumorali. Queste strutture 3D sono ampiamente utilizzate per sperimentatore l’organizzazione cellulare e i processi biologici in contesti tridimensionali fisiologicamente rilevanti.
Quali sono le sfide associate al lavoro in biologia 3D?
Le sfide comuni nella biologia 3D includono la creazione di modelli di coltura coerenti e riproducibili, soprattutto su larga scala, nonché l’imaging e l’analisi di strutture tridimensionali. La crescente complessità dei modelli cellulari 3D può introdurre ulteriore variabilità nella preparazione del campione, nella profondità di acquisizione delle immagini e nell’analisi dei dati successiva.
Come vengono acquisite e analizzate le immagini dei modelli cellulari 3D?
L’imaging e l’analisi di modelli cellulari 3D in genere prevedono l’utilizzo di sistemi di imaging automatizzati, tra cui le modalità confocali, che consentono la sezionatura ottica di complesse strutture tridimensionali. Gli strumenti software vengono utilizzati per ricostruire e quantificare i dati di imaging, mentre i saggi basati su piastre, misurati con lettori per micropiastre, sono comunemente impiegati per valutare parametri funzionali come la vitalità cellulare.
In che modo Molecular Devices supporta i flussi di lavoro della ricerca biologica 3D?
Molecular Devices fornisce tecnologie e servizi a supporto della coltura cellulare automatizzata, dell’imaging e dell’analisi utilizzati negli esperimenti di biologia 3D, aiutando i ricercatori a implementare flussi di lavoro di laboratorio integrati.
Questa pagina è destinata alla selezione di prodotti o a fornire informazioni generali?
Questa pagina ha lo scopo di fornire una panoramica formativa sulla biologia 3D e di descrivere come vengono utilizzate le tecnologie Molecular Devices nei flussi di lavoro della ricerca in biologia 3D. Non si tratta di una pagina di specifiche dettagliate del prodotto.
Gli esperimenti di biologia 3D richiedono sistemi specializzati?
Molti esperimenti di biologia 3D utilizzano strumenti specializzati per la coltura cellulare, l’imaging e l’analisi, a seconda del disegno sperimentale e dei requisiti della ricerca.
Organoid Innovation Center a supporto dei metodi di biologia 3D
Ottimizza i flussi di lavoro end-to-end grazie all’automazione di nuova generazione integrata negli ambienti di laboratorio di biologia 3D.
L’Organoid Innovation Center offre ai visitatori una visione concreta di un ambiente di laboratorio automatizzato e dimostra come complessi protocolli 2D e 3D si integrino in un flusso di lavoro automatizzato completo.
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