Organoidi e colture cellulari in 3D

Uno dei più entusiasmanti progressi recenti nella ricerca nel campo delle scienze della vita è lo sviluppo di sistemi di coltura cellulare in 3D, quali gli organoidi, gli sferoidi o i modelli di organi-su-un-chip. Una coltura cellulare in 3D è un ambiente artificiale in cui le cellule sono in grado di crescere e interagire con l'ambiente circostante in tutte le 3 dimensioni. Queste condizioni sono simili a come sarebbero in vivo. 

Gli organoidi sono un tipo di coltura cellulare in 3D contenente tipi di cellule specifiche dell'organo di interesse che possono mostrare l'organizzazione spaziale e replicare alcune funzioni di tale organo. Gli organoidi ricreano un sistema altamente rilevante dal punto di vista fisiologico che permette ai ricercatori di indagare su questioni complesse e multidimensionali, quali l'insorgenza di malattie, la rigenerazione dei tessuti e le interazioni tra gli organi.

La microscopia ottica rappresenta un approccio essenziale per studiare i sistemi complessi modellati con gli organoidi. Le soluzioni di imaging Leica supportano lo studio di questi campioni multifunzionali con sistemi che permettono di eseguire imaging profondo e rapido.

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Iniziando dai metodi tradizionali, quali microscopia widefield o microscopia confocale, ai metodi di imaging più avanzati, come l'imaging multifotone o Lightsheet, Leica Microsystems consente di visualizzare i minuscoli dettagli cellulari, nonché l'architettura complessiva dei tessuti all'interno delle colture cellulari in 3D.

Leica Microsystems offre diverse soluzioni per eseguire l’imaging in 3D delle colture cellulari in modo più semplice e più rapido.

Superare le sfide nell'imaging degli organoidi

L'imaging è una tecnica fondamentale per lo studio delle colture cellulari in 3D, quali organoidi e sferoidi.

L'efficace imaging degli organoidi pone una nuova serie di sfide, in quanto si tratta di volumi di grandi dimensioni. Gli organoidi possono essere fissati, immunomarcati e studiati utilizzando tecniche di chiarificazione per consentire la visualizzazione della loro struttura 3D. Questi studi vengono normalmente eseguiti utilizzando microscopi confocali, in quanto l'imaging di culture con più di 2-3 strati cellulari può essere impegnativo per i sistemi widefield, che possiedono una sfocatura intrinseca che maschera il segnale d'interesse.

Gli organoidi possono essere utilizzati anche per studiare i processi dinamici. Lo studio degli organoidi vivi deve affrontare problemi di imaging tipici, quali la fototossicità e bassi rapporti segnale-rumore, soprattutto quando si esegue l'imaging in profondità all'interno del campione. Recentemente, per lo studio degli organoidi vivi si è privilegiato l'uso di metodi di microscopia ad acquisizione rapida, come FLIM o Lightsheet, in quanto possono essere utilizzati senza alterare la fisiologia dei campioni.