Production et microscopie imageuse à vie multiparamètre en fluorescence de cellules vivantes (FLIM) de sphéroïdes multicellulaires

Dans ce travail, nous présentons et comparons les méthodes de formation de sphéroïdes qui peuvent être utilisées pour l’analyse du métabolisme cellulaire et de la distribution de l’oxygène à l’aide de la microscopie à cellules vivantes. Ces dernières années, la microscopie d’imagerie à durée de vie de fluorescence a été largement utilisée pour étudier les biomarqueurs métaboliques tels que le NADPH et le FAD dans les cellules vivantes, et plusieurs nanoparticules fluorescentes ont été développées pour multiplexer ces mesures avec l’imagerie de l’oxygénation des cellules et des tissus. Les sphéroïdes multicellulaires, les organoïdes et les organes sur puce peuvent reproduire un microenvironnement complexe, semblable à celui d’in vivo, minimisant ainsi le besoin de recherche sur les animaux.

Pour la production de sphéroïdes, nous montrons différentes méthodes de formation, pouvant aller d’un débit faible à élevé. Ils mettent également en évidence leur accessibilité optique, leur compatibilité avec les microscopes d’imagerie à durée de vie de fluorescence et la possibilité d’inclure des composants de matrice extracellulaire. Ainsi, même si les modèles 3D in vitro fournissent un meilleur contexte que les cultures 2D, leur grande variabilité, leur faible reproductibilité et leurs rapports expérimentaux incomplets restent un problème.

Des paramètres tels que la taille du sphéroïde, la composition en nutriments, la viscosité extracellulaire et même les méthodes de formation des sphéroïdes peuvent tous conduire à une hétérogénéité cellulaire accrue. Avec ce protocole, nous visons à harmoniser et à standardiser les méthodes de production de sphéroïdes, en mettant en évidence les aspects clés importants pour l’analyse continue de la vie et multiparamétrique des sphéroïdes à l’aide de la microscopie FLIM.