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磁翻板液位計精確的液位控制有助于基礎癌癥研究

作時間：2019-04-27 15:31:11   來源：  作者：

    “基礎癌癥研究的主要目的是揭示正常細胞和癌細胞之間的差異。這些差異可能會被用于尋找特定癌癥的脆弱性：任何專門針對癌癥細胞的貿易都可能為我們提供如何攻擊癌細胞的線索，同時保持健康細胞不受影響“，Dr。教授解釋道。荷蘭阿姆斯特丹癌癥研究所（NKI）的Kees Jalink 。

    今天教授博士。Kees Jalink分享了他關于NKI（荷蘭癌癥研究所）正在研究的“生物物理學和先進成像組”以及流量計和控制器在他們研究中的作用的研究。
NKI的生物物理學和先進成像組
    解開正常細胞和癌細胞之間的這些差異已被證明是一項艱巨的任務，因為大多數癌細胞的健康細胞為99.9％。在生物物理學和先進成像組，我們使用先進的顯微技術放大細胞，包括活細胞成像，熒光顯微鏡和“功能成像”技術。在后者中，使用熒光共振能量轉移（FRET），光漂白后熒光恢復（FRAP）和熒光相關光譜等技巧來提取有關蛋白質（生物分子）及其在單個活癌細胞中的相互作用的信息。
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活細胞產生更多信息
    不久前，為了通過高分辨率顯微鏡進行可視化，通常將細胞殺死，固定，染色以獲得特定成分并嵌入樹脂中。然而，成像活細胞產生更多信息：
活細胞可能經過分裂
遷移
    相互作用形成緊密的單層，就像我們體內的活細胞（癌癥）一樣。只有活細胞，我們才能掌握內部生化過程的動態。
    我們提供一系列有色熒光蛋白（圖1），可以標記單一蛋白質種類，并了解我們想要了解的蛋白質。訣竅是，在顯微鏡上保持這些細胞的活力和健康。
    在顯微鏡下，將細胞保存在裝有DMEM培養基的玻璃底皿中：一種含有維生素和營養素的血漿樣鹽溶液。在早期，我們只是保留它們在室溫下在培養皿中的自由空氣（約20％氧氣2，80％N 2，0.05％CO 2）。然而，這根本不能模仿我們體內的氣氛，因此結果并不像預期的那樣。
    例如，細胞通常拒絕分裂，大多數細胞在1-2天后死亡。而且，培養基中pH的控制幾乎不可能。因此，我們需要建立一個專用的培養箱，容納細胞和大部分顯微鏡。在這個培養箱中，空氣需要加熱到37°C，保濕，大氣必須與空氣不同：
它必須包含至少5％CO 2
    并且氧氣的百分比必須在~2％和20％之間調節
    這類似于身體中遇到的各種氧氣張力。例如，眾所周知，實體瘤是缺氧的（含有少于幾個％的O 2），這完全改變了細胞的生理學，以及它們對抗癌藥物的反應。
但如何實現精確的大氣控制？
    在展覽中，我們了解了Bronkhorst及其磁翻板液位計和控制器。在Bronkhorst Nederland的協助下，我們選擇了EL-FLOW Select系列的三個磁翻板液位計，并將它們連接到我們實驗室中存在的壓縮CO 2，N 2和空氣的出口。
    其余的很簡單：通過磁翻板液位計調整相對氣流，我們現在可以將CO 2，N 2和O 2水平設置為所有相關值。這些范圍對于氧氣為2-19％，對于CO 2為0-20％，對于氮氣為80-100％。
    從那以后，我們在這樣的受控條件下進行了所有實驗，結果更加一致 - 而且由于這個孵化器而更加相關。我們用它來研究癌細胞在轉移過程中如何遷移，以及它們如何穿透其他細胞層并在這個“利基”中生存。我們還用它來探索細胞如何使用化學信號相互通信，以及如何在細胞內接收和隨后處理這些信號。
μ-Flow液體磁翻板液位計開始拯救
    隨著科學的發展，解決一個問題導致了另一個問題的識別。我們注意到在37°C時，培養基蒸發得更快，幾天后細胞就會干燥，除非我們將成像盤緊閉。但這限制了細胞的進入，這使得在實驗過程中不可能為我們的研究添加生長因子，激素或抗癌藥物。
    保濕空氣僅部分解決了這一問題，因為在高濕度下會形成冷凝，可能會損壞我們設置中的敏感電子設備，因此我們必須保持低于60％的相對濕度。同樣，磁翻板液位計提供了簡單可靠的解決方案。我們為液體選擇了μ-FLOW磁翻板液位計，以提供非常穩定的去離子水流。使用本地BRIGHT控制器使用PiPS（插入式電源），我們可以控制每分鐘0.5到9.6微升的水流量。
    根據經驗，我們發現閥門調整到1.3 ul / min時，我們完全補償了蒸發，現在我們能夠在顯微鏡下保持細胞存活數周。該系統維護成本非常低：只需安裝即可忘記，以便我們專注于我們的核心業務。磁翻板液位計在構建顯微鏡培養箱和細胞方面起著關鍵作用，它們快速地分裂和發育。