La migración celular es un proceso fundamental en el desarrollo y mantenimiento de organismos multicelulares. Es esencial para la formación de tejidos durante el desarrollo embrionario, la cicatrización de heridas y las respuestas inmunitarias. Las células migran en respuesta a diversas señales externas, incluidas las químicas, mecánicas y luminosas. El proceso de migración celular es complejo e implica una interacción coordinada de muchos componentes celulares diferentes.
También existe un interés considerable en comprender los mecanismos moleculares de la migración celular en amplios campos de investigación de las ciencias biológicas, debido al reconocimiento de que la migración celular desempeña un papel fundamental en muchas enfermedades, incluidos el cáncer, las enfermedades cardiovasculares y los trastornos neurodegenerativos. Una mejor comprensión de la migración celular podría conducir al desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas para estas enfermedades.
Existen varios desafíos técnicos asociados con el estudio de la migración celular. Un desafío notable es que, si bien las células migran dentro de su entorno nativo en tres dimensiones, la mayoría de los ensayos se realizan en dos dimensiones, a menudo sobre sustratos rígidos que son órdenes de magnitud más rígidos que los regímenes que las células suelen utilizar dentro del tejido. Además, las células migran en respuesta a una variedad de señales diferentes y puede resultar difícil aislar los efectos de una sola señal. Sin embargo, los formatos de ensayo de migración celular 2D bien controlados pueden cuantificar eficazmente el comportamiento relativo de la migración celular y descubrir los factores determinantes. Además, los avances recientes en modelos 3D, técnicas de imágenes celulares y herramientas de análisis de imágenes están agregando relevancia e información adicionales para los estudios de migración celular.
En esta edición de TekTalk, hemos recopilado diversos recursos que describen soluciones automatizadas basadas en imágenes para realizar estudios de migración celular in vitro, incluidos formatos de cámara Boyden convencionales, ensayos de cicatrización de heridas por raspado totalmente automatizados y formatos de zonas de exclusión celular de alto rendimiento con análisis cinético automatizado. Las notas de aplicación destacadas proporcionan ejemplos de resultados esperados e instrucciones detalladas sobre cómo configurar los ensayos. Además, se proporcionan TekTips para describir enfoques para aumentar el rendimiento con soluciones de automatización, así como orientación sobre cómo optimizar las condiciones y el análisis para lograr resultados precisos.
Aplicaciones Destacadas
Tek Tip: Seleccionar el formato de ensayo de migración celular más apropiado
Instrumentación disponible
Los sistemas automatizados de imágenes de células vivas proporcionan una plataforma de instrumentos flexible para admitir una amplia gama de formatos de ensayos, incluidos los de punto final y los cinéticos. Los ensayos de migración celular diseñados para su uso con lectores de microplacas ofrecen un enfoque sencillo, pero se basan en etiquetas fluorescentes y brindan menos detalles, generalmente con una lectura de punto final.
Pregunta de investigación: Diferentes ensayos miden diferentes aspectos del movimiento celular
¿Migración celular, invasión o ambas?
Para ensayos de invasión , cubra la membrana Transwell o superponga el cultivo celular y el área de la herida para ensayos de curación de heridas por raspado con una matriz extracelular (ECM) o hidrogel biológicamente relevante. El gel de matriz actúa como barrera para las células durante la invasión. Para los ensayos de migración , omita el paso de recubrimiento con ECM a menos que sea apropiado recubrir el sustrato celular antes de la siembra celular para permitir las características de unión deseadas.
¿Movimiento celular individual o migración celular colectiva?
Medir el movimiento de células individuales puede proporcionar información detallada sobre el comportamiento de migración celular, particularmente en el contexto de los ensayos de quimiotaxis. Caracterizar el comportamiento migratorio de células individuales dentro de un entorno 2D generalmente requiere un software de seguimiento de objetos para cuantificar de manera efectiva y eficiente el movimiento celular. Alternativamente, la migración celular colectiva, en la que se mide un frente de cultivo celular a medida que avanza hacia un área vecina, se utiliza a menudo en el contexto de la embriogénesis y la reparación de heridas.
Tipo de célula y tamaño de poro:
Los formatos de ensayo de migración estilo cámara de Boyden (transwell) están disponibles con membranas que constan de una variedad de tamaños de poro para abordar diferentes tipos y características de células.
Asegúrese de que el tamaño de los poros coincida con las dimensiones de sus células para evitar la obstrucción celular o el movimiento celular no regulado.
Consulte las pautas del producto y la literatura primaria para determinar el tamaño de poro ideal para cada tipo de célula determinado.
Recuerde que cada formato de ensayo tiene sus ventajas y limitaciones, y comprender los matices de cada uno dentro del contexto de su sistema biológico le ayudará a elegir el formato adecuado para sus necesidades de investigación específicas.
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