J 2019

Drug Penetration Analysis in 3D Cell Cultures Using Fiducial-Based Semiautomatic Coregistration of MALDI MSI and Immunofluorescence Images

MACHÁLKOVÁ, Markéta, Barbora PAVLATOVSKÁ, Jan MICHÁLEK, Adam PRUŠKA, Karel ŠTĚPKA et. al.

Základní údaje

Originální název

Drug Penetration Analysis in 3D Cell Cultures Using Fiducial-Based Semiautomatic Coregistration of MALDI MSI and Immunofluorescence Images

Autoři

MACHÁLKOVÁ, Markéta (203 Česká republika, domácí), Barbora PAVLATOVSKÁ (203 Česká republika, domácí), Jan MICHÁLEK (203 Česká republika, domácí), Adam PRUŠKA (203 Česká republika, domácí), Karel ŠTĚPKA (203 Česká republika, domácí), Tereza NEČASOVÁ (203 Česká republika, domácí), Katarzyna Anna RADASZKIEWICZ (616 Polsko, domácí), Michal KOZUBEK (203 Česká republika, domácí), Jan ŠMARDA (203 Česká republika, domácí), Jan PREISLER (203 Česká republika, domácí) a Jarmila NAVRÁTILOVÁ (203 Česká republika, garant, domácí)

Vydání

Analytical Chemistry, American Chemical Society, 2019, 0003-2700

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10406 Analytical chemistry

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 6.785

Kód RIV

RIV/00216224:14310/19:00111447

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

DOI

UT WoS

000495469100023

Klíčová slova anglicky

MALDI MSI; LSCM; IHC; multimodal imaging; spheroids; coregistration; image analysis

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 16. 4. 2020 11:29, prof. Mgr. Jan Preisler, Ph.D.

Anotace

V originále

In this paper, we present an easy-to-follow procedure for the analysis of tissue sections from 3D cell cultures (spheroids) by matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry imaging (MALDI MSI) and laser scanning confocal microscopy (LSCM). MALDI MSI was chosen to detect the distribution of the drug of interest, while fluorescence immunohistochemistry (IHC) followed by LSCM was used to localize the cells featuring specific markers of viability, proliferation, apoptosis and metastasis. The overlay of the mass spectrometry (MS) and IHC spheroid images, typically without any morphological features, required fiducial-based coregistration. The MALDI MSI protocol was optimized in terms of fiducial composition and antigen epitope preservation to allow MALDI MSI to be performed and directly followed by IHC analysis on exactly the same spheroid section. Once MS and IHC images were coregistered, the quantification of the MS and IHC signals was performed by an algorithm evaluating signal intensities along equidistant layers from the spheroid boundary to its center. This accurate colocalization of MS and IHC signals showed limited penetration of the clinically tested drug perifosine into spheroids during a 24 h period, revealing the fraction of proliferating and promigratory/proinvasive cells present in the perifosine-free areas, decrease of their abundance in the perifosine-positive regions and distinguishing between apoptosis resulting from hypoxia/nutrient deprivation and drug exposure.

Návaznosti

EF16_013/0001775, projekt VaV
Název: Modernizace a podpora výzkumných aktivit národní infrastruktury pro biologické a medicínské zobrazování Czech-BioImaging
LM2015062, projekt VaV
Název: Národní infrastruktura pro biologické a medicínské zobrazování
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, National research infrastructure for biological and medical imaging
LM2015091, projekt VaV
Název: Národní centrum lékařské genomiky (Akronym: NCLG)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Národní centrum lékařské genomiky
LQ1601, projekt VaV
Název: CEITEC 2020 (Akronym: CEITEC2020)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CEITEC 2020
MUNI/A/1018/2018, interní kód MU
Název: Rozsáhlé výpočetní systémy: modely, aplikace a verifikace VIII.
Investor: Masarykova univerzita, Rozsáhlé výpočetní systémy: modely, aplikace a verifikace VIII., DO R. 2020_Kategorie A - Specifický výzkum - Studentské výzkumné projekty
MUNI/G/0974/2016, interní kód MU
Název: Optimalizace cílené terapie kolorektálního karcinomu ovlivňováním účinnosti penetrace a cytotoxicity regulátorů buněčných signalizací
Investor: Masarykova univerzita, Optimalizace cílené terapie kolorektálního karcinomu ovlivňováním účinnosti penetrace a cytotoxicity regulátorů buněčných signalizací, INTERDISCIPLINARY - Mezioborové výzkumné projekty