Présentation
La bio - impression 3D est définie comme un modèle fonctionnel de structure 3D ou de tissu artificiel de cellules et de matériaux biocompatibles. 1 Cette technologie a transformé le domaine de l’ingénierie tissulaire en permettant de créer des structures complexes et prédéfinies tout en assurant la répétabilité. Plusieurs méthodes basées sur la bio - impression 3D ont été rapportées pour l'ingénierie de divers tissus tels que le cartilage, 2 os, 3, ainsi que la régénération de la peau. 4 cette technique a également été utilisée pour créer de nouveaux modèles précliniques de tumeurs. En effet, en tant que modèle de culture cellulaire 2D de plus en plus contesté en raison de son manque de prédictivité, la bio - impression 3D est devenue une alternative pour contourner ce problème en traitant différentes molécules dérivées de la matrice cellulaire et extracellulaire, la modélisation / démonstration (TME) du microenvironnement tumoral. De nombreux modèles de tumeurs basés sur la bio - impression 3D comprennent le cancer du poumon, le cancer du sein 5 et le glioblastome 6. 7 ces modèles présentent des avantages en termes de conception, de flexibilité et de répétabilité par rapport à d'autres stratégies telles que les cytoboles et les organoïdes. Le cancer de l’ovaire est un problème majeur de santé publique et la bio - impression 3D est toujours à l’étude en tant que modèle de cancer de l’ovaire. Dans de tels types de tumeurs, il a été démontré que les fibroblastes associés au cancer (CAF) interagissent étroitement avec les cellules cancéreuses, jouant un rôle majeur dans l'invasion du cancer et la résistance aux médicaments. 8, 9 les CAF sont donc essentiels à la conception de modèles de cancer de l’ovaire.
Avantages
Le criblage à haute connotation et la transfection transitoire aident à caractériser et à valider les expériences de bio - impression 3D • l’expression génétique transitoire est un outil puissant pour augmenter la polyvalence des modèles de bio - impression 3D • Des outils d’analyse Multi - longueurs d’onde sont nécessaires pour tirer pleinement parti de la puissance des modèles de bio - Impression 3D pour étudier l’interaction de différentes populations de types cellulaires au sein du modèle dans cette note d’application, la bio - impression 3D est utilisée pour créer des modèles de cancer de l’ovaire contenant des cellules cancéreuses (cellules SKOV3) et des fibroblastes CAF (cellules mewo). Les cellules SKOV3 ont été transfectées avec le plasmide jetoptimus (polyplus) GFP et les cellules mewo ont été colorées avec celltracker et orange cmra Dye (thermofisher). Les deux types cellulaires sont inclus dans la gélatine - Alginate - à base d'Hydrogel pour obtenir une structure cylindrique de type tumeur. L'homogénéité du modèle et la répétabilité de la distribution cellulaire au sein de ces tumeurs ont été évaluées avec imagexpress pico.
Résultats et discussions
Comme le montre la figure 1, l'imagerie structurale bio - imprimée montre que les cellules SKOV3 exprimant la GFP et les cellules mewo colorées par fluorescence sont uniformément réparties dans la matrice gélatine - Alginate (figures 1A et b). Ceci est très important car la distribution homogène des cellules dans la bio - encre est un facteur important à prendre en compte dans le processus d'impression 3D 12 de plus, les TME natifs sont des types de cellules connues pour contenir de nombreuses interactions étroites. 13 Il est donc essentiel de reproduire cela tout en construisant des modèles tumoraux in vitro pour faciliter les interactions entre le cancer et les cellules stromales.
Alors que plusieurs types cellulaires doivent être combinés dans les tumeurs pour mieux imiter l'hétérogénéité TME, le nombre de chaque type cellulaire et leurs proportions doivent être contrôlés pour assurer la répétabilité. Imagexpress Pico est particulièrement adapté pour la mise en œuvre de ce type de contrôle, car il peut capturer plusieurs images microscopiques rapidement et facilement. Le logiciel cellreporterxpress permet de quantifier plusieurs cellules, même sur des échantillons épais, et peut être réalisé avec une projection maximale de Z - stack. Dans cette note d'application, ce système a été utilisé pour analyser notre modèle de tumeur bio - imprimé a montré une bonne répétabilité en termes de nombre et de proportion de cellules dans 6 structures bio - imprimées avec un nombre moyen de cellules SKOV3 (nombre de cellules FITC) de 837 ± 200 (écart - type ≤ 25%). Pour les cellules mewo (nombre de cellules TRITC), le nombre moyen est de 3264,50 ± 462 (STD ≤ 15%).

Figure 1: analyse de colorants cmra structuraux bio - imprimés en 3D de cellules SKOV3 contenant le plasmide GFP transfecté et de cellules mewo colorées par celltracker orange. A) images FITC et TRITC de la structure bio - imprimée 3D dans le trou B3 acquises avec le système imagexpress Pico (4x, Z - Stack). B) Analyse des masques de comptage des cellules FITC et TRITC créés avec le logiciel cellreporterxpress. C) Nombre moyen de cellules (5 puits, colorées et transfectées) et témoins négatifs (3 puits, non colorés et non transfectés) dans les canaux FITC et TRITC des échantillons. D) Évaluation de l'efficacité de la transfection à l'aide du plasmide GFP et du kit jetoptimus - polyplus - transfection - transfection (pourcentage de cellules positives FITC / cellules positives TRITC).

Matériaux et méthodes
Préparation d'Hydrogel
Pour la préparation de l'hydrogel, la masse désirée de poudre de gélatine et d'alginate de sodium est pesée sous UV pendant 1 heure, puis dissoute dans un mélange de milieu essentiel Lowest (MEM) dans un eaglemedium modifié Dulbecco, supplémenté de 10% de sérum de veau foetal. La solution obtenue est ensuite maintenue une nuit à 37°c sous agitation magnétique et le complexe est homogénéisé. Transfection et coloration des cellules les cellules SKOV3 ont été transfectées à l'aide du plasmide jetoptimus (polyplus) GFP selon les instructions du fabricant. 10 en bref, la bonne quantité d'ADN est diluée dans le tampon jetoptimus et le réactif de transfection jetoptimus est ajouté de manière appropriée. La solution de transfection est conservée 10 minutes à température ambiante, puis ajoutée aux cellules SKOV3 cultivées pour être cultivées dans des flacons T75 à 60 - 80% de fusion. Les cellules mewo sont colorées à l'aide du colorant celltracker orange cmra (thermofisher) selon les instructions du fabricant. 11 en bref, la solution de travail est préparée en dissolvant le colorant dans du DMSO, puis dilué dans du milieu mem. Les cellules sont incubées à 37°c pendant 30 minutes. La solution de réactif est ensuite retirée et remplacée par une solution fraîchecomplétéMilieu de culture.

Figure 2 Représentation schématique de la méthode utilisée pour la bio - impression et l'imagerie de structures modèles de cancer de l'ovaire.