Giugno 17, 2024

Nuova piattaforma per la regolazione della secrezione di vescicole e metaboliti extracellulari dalle cellule utilizzando una piastra di co-coltura orizzontale multi-collegabile

La microfluidica viene applicata nella ricerca biotecnologica attraverso la creazione di canali microfluidici e recipienti di reazione. I filtri sono considerati in grado di simulare la microfluidica. Un tipico esempio è l’inserto di coltura cellulare, che comprende due recipienti collegati da un filtro. Gli inserti di coltura cellulare sono stati utilizzati per anni per studiare la comunicazione cellula-cellula.

Questi sistemi hanno generalmente una struttura secchio nel secchio e sono qui di seguito indicati come piastra di co-coltura di tipo verticale (VTCP). Tuttavia, i VTCP presentano diversi svantaggi, come l’incapacità di osservare simultaneamente i campioni in entrambi i contenitori e l’incapacità di comunicazione cellula-cellula attraverso i filtri ad alta densità cellulare.

In questo studio, abbiamo sviluppato una nuova piastra di co-coltura di tipo orizzontale (HTCP) per superare questi svantaggi e confermarne le prestazioni. Inoltre, abbiamo chiarito le caratteristiche di migrazione delle sostanze secrete dalle cellule in vasi di co-coltura orizzontali. Si presume generalmente che venga scambiato meno materiale tra i vasi orizzontali.

Tuttavia, il trasferimento di vescicole extracellulari (EV) è risultato essere il doppio quando si utilizza HTCP. Altri meriti includono il controllo del grado di co-coltura tramite il posizionamento delle cellule. Riteniamo che questo nuovo contenitore HTCP faciliterà la ricerca sulla comunicazione cellula-cellula in vari campi.

 

Auto-glucosio che alimentano idrogel mediante degradazione potenziata da enzimi per colture cellulari 3D

Gli idrogel sono stati utilizzati in combinazione con le cellule per diverse applicazioni biomediche e biotecnologiche. Tuttavia, l’uso di idrogel sfusi ha mostrato gravi limitazioni nella diffusione di ossigeno, nutrienti e metaboliti. Qui viene riportato un supporto per la coltura cellulare in cui il glucosio viene generato in situ dalla degradazione dell’idrogel, consentendo la sopravvivenza e la funzione delle cellule promuovendo la crescita dei tessuti.

A tale scopo, sono stati fabbricati idrogel a base di laminaran (o laminarin), immobilizzando gli enzimi adeguati per ottenere piattaforme strutturali per la coltura cellulare 3D e fornendo alimentazione di glucosio per l’attività metabolica delle cellule attraverso la degradazione dei polisaccaridi. Dimostriamo che le cellule tumorali A549 e le cellule staminali mesenchimali umane (hMSC) possono utilizzare il glucosio risultante dalla degradazione dell’idrogel per sopravvivere e crescere in un mezzo di coltura cellulare di glucosio non aggiunto. Inoltre, per la prima volta sono state esplorate in vivo la biocompatibilità e la biodegradabilità degli idrogel a base di laminaran.

Gli idrogel autoalimentati hanno mostrato un alto potenziale nella sopravvivenza cellulare rispetto agli idrogel laminaran carichi di cellule native in due settimane di impianto sottocutaneo. Tali bioscaffold con capacità di degradazione potenziata da enzimi possono essere applicati in diversi contesti biotecnologici come dispositivi di rigenerazione dei tessuti, biofabbriche, modelli di malattie e sistemi di consegna cellulare.

Changes in Biophysical Properties of Undifferentiated SH-SY5Y Cells During Long-Term Cultures

Le proprietà elettrofisiologiche delle cellule SH-SY5Y indifferenziate sono state esaminate durante colture prolungate anche a 20 giorni misurando le proprietà passive e attive della membrana a intervalli di 5 giorni, nonché l’attività di spiking spontanea. I risultati hanno mostrato che la coltura di questa cellula per lungo tempo ha influenzato non solo la forma della membrana ma anche le loro proprietà elettrofisiologiche.

In particolare, queste cellule variavano considerevolmente le loro correnti dipendenti dal voltaggio del sodio e del potassio, le varie caratteristiche cinetiche dei canali e le loro proprietà eccitabili. Questi processi contribuirebbero sinergicamente alla conversione bioelettrica di queste cellule e potrebbero far parte di un meccanismo più complesso con cui la cellula tumorale regolerebbe il proprio vantaggio di sopravvivenza e resilienza. La comprensione di questi processi potrebbe aggiungere un nuovo indizio sullo sfruttamento di questo modello neuronale umano preclinico.

 

Struttura e attività di una nuova perossidasi robusta da coltura cellulare Alkanna frigida

Le richieste di perossidasi (POX) con diverse proprietà fisico-chimiche sono cresciute costantemente man mano che vengono dimostrate più applicazioni di POX. Le piante sono tra le migliori fonti di POX versatili e la biotecnologia vegetale, in quanto tecnologia agricola senza problemi, promette di aggirare i limiti dello sfruttamento delle risorse naturali e di soddisfare le richieste. Seguendo questa tendenza, è stato dimostrato che la produzione di POX è aumentata costantemente durante la sottocoltura di 31 giorni di callo Alkanna frigida (da Boraginaceae) su terreno Murashige-Skoog contenente acido 2,4-diclorofenossiacetico (10 -6 M ) e cinetina (10 -5 M).

L’enzima cationico purificato (POX alf ) ha mantenuto la sua attività ottimale a pH 4-7 per 2 anni. Era resistente ad alte concentrazioni di H (IC50 = 543,7 mM) e mostrava un’elevata attività specifica nella reazione con fenolo (4320,5 AU mg -1 < / sup>>> 20 volte di HRP AU). Inoltre, il rapporto costante di specificità tra guaiacolo e fenolo indicava una reazione 100 volte più rapida di POX alf con guaiacolo.

Tuttavia, contrariamente all’HRP, ha avuto scarso effetto sui diazo derivati dell’anilina e del meta-diamminobenzene. Sulla base della struttura primaria risultante dall’analisi della massa in tandem, la struttura 3D POX alf è stata costruita tramite la modellazione dell’omologia. Nonostante l’elevata somiglianza topologica tra le strutture HRP e POX alf , c’erano importanti differenze tra le tasche del sito attivo che potrebbero spiegare le differenze osservate negli spettri del substrato corrispondenti e le attività specifiche. Considerando la dinamica della produzione di POX alf , la sua inattività verso l’IAA e la sua elevata affinità per il guaiacolo, POX alf potrebbe avere ruoli associati con la costruzione della parete cellulare di A. frigida e il metabolismo del monolignolo.

Analisi della coltura cellulare delle zecche delle dinamiche di crescita e del tropismo cellulare di Rickettsia buchneri , un endosimbionte della zecca dalle zampe nere, Ixodes scapularis 

La zecca dalle zampe nere, Ixodes scapularis , una specie di notevole importanza per la salute umana e animale, ospita un endosimbionte Rickettsia buchneri sensu stricto. Il simbionte è in gran parte limitato alle ovaie, ma tutte le fasi della vita possono ospitare varie quantità o mancare R. buchneri interamente. L’endosimbionte è coltivabile in linee cellulari isolate da embrioni di zecche Ixodes .

La Rickettsia buchneri cresce più facilmente e viene mantenuta nella linea cellulare IRE11 della zecca europea Ixodes ricinus . La linea è stata caratterizzata mediante microscopia ottica ed elettronica e utilizzata per analizzare le dinamiche di crescita di R. buchner .

qPCR ha indicato che il tempo di raddoppio della copia del genoma in IRE11 era>> 7 giorni. Le misurazioni della fluorescenza utilizzando un lettore di piastre hanno indicato che la quantità di proteina fluorescente verde raddoppiava ogni 11 giorni.

Due sonde di rRNA 23S sono state testate tramite RNA FISH su rickettsie coltivate in vitro e adattate per valutare il tropismo tissutale di R. buchneri in femmina raccolta in campo I. scapolare . Abbiamo osservato forti segnali positivi di R. buchneri nelle ovaie e circondando il nucleo degli ovociti in via di sviluppo. Il tropismo tissutale in I. scapularis e le dinamiche di crescita in vitro rafforzano la comprensione contemporanea di R. buchneri come endosimbionte non patogeno a trasmissione transovariale.

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