view in publisher's site

Light sheet fluorescence microscopy versus confocal microscopy: in quest of a suitable tool to assess drug and nanomedicine penetration into multicellular tumor spheroids

We recently constructed a multicellular spheroid model of pancreatic tumor based on a triple co-culture of cancer cells, fibroblasts and endothelial cells and characterized by the presence of fibronectin, an important component of the tumor extracellular matrix. By combining cancer cells and stromal components, this model recreates in vitro the three-dimensional (3D) architecture of solid tumors. In this study, we used these hetero-type spheroids as a tool to assess the penetration of doxorubicin (used as a model drug) through the whole tumor mass either in a free form or loaded into polymer nanoparticles (NPs), and we investigated whether microscopy images, acquired by Confocal Laser Scanning Microscopy (CLSM) and Light Sheet Fluorescence Microscopy (LSFM), would be best to provide reliable information on this process. Results clearly demonstrated that CLSM was not suitable to accurately monitor the diffusion of small molecules such as the doxorubicin. Indeed, it only allowed to scan a layer of 100 µm depth and no information on deeper layers could be available because of a progressive loss of the fluorescence signal. On the contrary, a complete 3D tomography of the hetero-type multicellular tumor spheroids (MCTS) was obtained by LSFM and multi-view image fusion which revealed that the fluorescent molecule was able to reach the core of spheroids as large as 1 mm in diameter. However, no doxorubicin-loaded polymer nanoparticles were detected in the spheroids, highlighting the challenge of nanomedicine delivery through biological barriers. Overall, the combination of hetero-type MCTS and LSFM allowed to carry out a highly informative microscopic assessment and represents a suitable approach to precisely follow up the drug penetration in tumors. Accordingly, it could provide useful support in the preclinical investigation and optimization of nanoscale systems for drug delivery to solid tumors.Graphical abstractDownload : Download high-res image (118KB)Download : Download full-size image

میکروسکوپ فلورسانس با صفحه نور در مقابل میکروسکوپ کانفوکال: در جستجوی ابزاری مناسب برای ارزیابی نفوذ دارو و نانوپزشکی به درون اسفروییدهای توموری چند سلولی

ما اخیرا یک مدل اسفروئید چند سلولی از تومور لوزالمعده را براساس کشت همزمان سه‌گانه سلول‌های سرطانی، فیبروبلاست ها و سلول‌های اندوتلیال ایجاد کردیم و با حضور فیبرونکتین، یک جز مهم از ماتریکس خارج سلولی تومور مشخص شد. این مدل با ترکیب سلول‌های سرطانی و اجزای استرومایی، ساختار سه‌بعدی (سه‌بعدی)تومورهای جامد را در شرایط آزمایشگاهی بازسازی می‌کند. در این مطالعه، ما از این اسفروییدهای نوع هتروژن به عنوان ابزاری برای ارزیابی نفوذ دوکسوروبیسین (که به عنوان یک داروی مدل استفاده می‌شود)از طریق کل توده تومور یا به شکل آزاد و یا بارگذاری شده در نانوذرات پلیمر (NPs)استفاده کردیم، و بررسی کردیم که آیا تصاویر میکروسکوپی، به‌دست‌آمده توسط میکروسکوپ اسکن لیزری کانفوکال (CLSM)و میکروسکوپ فلورسنت ورقه‌ای نور (LSFM)، بهترین اطلاعات را در این فرآیند ارائه می‌دهند. نتایج به وضوح نشان داد که CLSM برای نظارت دقیق بر نفوذ مولکول‌های کوچک مانند دوکسوروبیسین مناسب نیست. در واقع، تنها اجازه اسکن یک لایه با عمق ۱۰۰ میکرومتر را می‌دهد و به دلیل از دست دادن پیشرونده سیگنال فلوئورسانس، هیچ اطلاعاتی در مورد لایه‌های عمیق‌تر نمی‌تواند در دسترس باشد. در مقابل، یک توموگرافی سه‌بعدی کامل از اسفروییدهای تومور چند سلولی نوع هتروو (MCTS)توسط LSFM و ادغام تصاویر چند نمایی به دست آمد که نشان داد مولکول فلورسنت قادر به رسیدن به هسته اسفروییدها به بزرگی ۱ میلیمتر است. با این حال، هیچ نانوذرات پلیمری بارگذاری شده با دوکسوروبیسین در اسفروئیدها شناسایی نشد، که چالش انتقال نانوپزشکی از طریق موانع بیولوژیکی را نشان می‌دهد. به طور کلی، ترکیب MCTS نوع هتروژن و LSFM اجازه انجام یک ارزیابی میکروسکوپی بسیار آموزنده را می‌دهد و نشان‌دهنده یک روش مناسب برای پی‌گیری دقیق نفوذ دارو در تومورها است. بر این اساس، می‌تواند پشتیبانی مفیدی در تحقیقات پیش بالینی و بهینه‌سازی سیستم‌های نانومقیاس برای تحویل دارو به تومورهای جامد فراهم کند.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله General Medicine
  • ترجمه مقاله General Medicine
  • مقاله طب عمومی
  • ترجمه مقاله طب عمومی
  • مقاله Biotechnology
  • ترجمه مقاله Biotechnology
  • مقاله بیوتکنولوژی
  • ترجمه مقاله بیوتکنولوژی
  • مقاله Pharmaceutical Science
  • ترجمه مقاله Pharmaceutical Science
  • مقاله علوم دارویی
  • ترجمه مقاله علوم دارویی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.