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May 30, 2023

OrganoidChip facilita o hidrogel

Relatórios Científicos volume 13, Artigo número: 11268 (2023) Citar este artigo 2350 Acessos 12 Detalhes de Métricas Altmétricas Organoides são estruturas tridimensionais de agregados celulares automontados

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 11268 (2023) Citar este artigo

2350 acessos

12 Altmétrico

Detalhes das métricas

Organoides são estruturas tridimensionais de agregados celulares automontados que imitam características anatômicas de órgãos in vivo e podem servir como modelos de órgãos miniaturizados in vitro para testes de drogas. A maneira mais eficiente de estudar a toxicidade e a eficácia de medicamentos requer imagens de alta resolução de um grande número de organoides adquiridos no menor tempo possível. Atualmente faltam plataformas adequadas capazes de gerar imagens de organoides de alto conteúdo em ritmo acelerado. Para resolver essa lacuna de conhecimento, apresentamos o OrganoidChip, uma plataforma de imagem microfluídica que incorpora um design exclusivo para imobilizar organoides para imagens rápidas e finais. O chip contém seis áreas de captura paralelas, cada uma com uma câmara de preparação e imobilização, que recebe organoides transferidos de suas placas de cultura nativas e os ancora, respectivamente. Primeiro demonstramos que o OrganoidChip pode imobilizar eficientemente organoides intestinais e cardíacos sem comprometer sua viabilidade e funcionalidade. A seguir, mostramos a capacidade do nosso dispositivo em avaliar as respostas dependentes da dose da viabilidade dos organoides e das propriedades de contração espontânea ao tratamento com doxorrubicina e obter resultados semelhantes aos experimentos fora do chip. É importante ressaltar que o chip permite imagens organoides em velocidades muito mais rápidas do que as plataformas de imagem convencionais e evita a aquisição de imagens borradas causadas por deriva de organoides, natação e movimentos rápidos do palco. Juntos, o OrganoidChip é uma plataforma microfluídica promissora que pode servir como um bloco de construção para um formato de placa multipoços que pode fornecer imagens de organoides de alto rendimento e alta resolução no futuro.

Nos últimos anos, a tecnologia organoide emergiu como um modelo in vitro avançado que pode recapitular as características inerentes ao tecido do órgão correspondente1. Interrogar vários tipos de células e compreender os fenômenos que ocorrem no microambiente organoide requer imagens de alto conteúdo (HCI). Para atingir esse objetivo, são necessárias plataformas que permitam imagens de alta resolução e alto rendimento das amostras de maneira automatizada, eficiente e rápida. Dispositivos de fundo plano que imobilizam organoides em locais predeterminados são essenciais para HCI.

As tecnologias existentes atendem apenas parcialmente a todos os requisitos de HCI. Por exemplo, placas de múltiplos poços são um meio convencional para cultura e triagem de alto rendimento de organoides (isto é, formatos de 96, 384 e 1536 poços). Essas placas possuem poços com fundos redondos em formato de U, V ou M (por exemplo, Elplasia® e Aggrewell™) que facilitam a formação de organoides (ou esferoides) por automontagem2,3,4. No entanto, o desvio do fundo plano nestes poços introduz aberrações e não permite imagens de alta resolução dos organoides5. Para combater esse problema, os usuários devem transferir organoides para uma placa de múltiplos poços com uma superfície de vidro de fundo plano para imagens confocal e de alta resolução2. Mesmo que a transferência de organoides seja alcançada com sucesso, as placas multipoços de fundo plano são suscetíveis à deriva de organoides durante movimentos rápidos do estágio ou à convecção natural dentro dos poços durante a geração de imagens. Esses movimentos de amostra dificultam significativamente a geração de imagens volumétricas e de alta resolução de grandes organoides que exigem a captura de vários campos de visão (FOVs) e pilhas z para gerar imagens de um organoide inteiro. Além da deriva, localizar cada organoide dentro de um poço inteiro é demorado e trabalhoso. Este processo requer a mudança entre objetivas de baixa e alta ampliação e a reorientação repetida para determinar a posição do organoide. Outra desvantagem das placas multipoços de fundo plano reside no risco de alguns organoides estarem localizados nas bordas dos poços, resultando em imagens distorcidas e de baixo contraste.