Three-Dimensional Label-Free Imaging and Quantification of Migrating Cells during Wound Healing
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Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT The wound healing assay provides essential information about collective cell migration and cell-to-cell interactions. It is a simple, effective, and widely used tool for observing the effect of numerous chemical treatments on wound healing speed. To perform and analyze a wound healing assay, various imaging techniques have been utilized. However, image acquisition and analysis are often limited in two-dimensional space or require the use of exogenous labeling agents. Here, we present a method for imaging large-scale wound healing assays in a label-free and volumetric manner using optical diffraction tomography (ODT). We performed quantitative high-resolution three-dimensional (3D) analysis of cell migration over a long period without difficulties such as photobleaching or phototoxicity. ODT enables the reconstruction of the refractive index (RI) tomogram of unlabeled cells, which provides both structural and biochemical information about the individual cell at subcellular resolution. Stitching multiple RI tomograms enables long-term (24 h) and large field-of-view imaging (> 800 × 400 μm 2 ) with a lateral resolution of 110 nm. We demonstrated the thickness changes of leading cells and studied the effects of cytochalasin D. The 3D RI tomogram also revealed increased RI values in leading cells compared to lagging cells, suggesting the formation of a highly concentrated subcellular structure. STATEMENT OF SIGNIFICANCE The wound healing assay is a simple but effective tool for studying collective cell migration (CCM) that is widely used in biophysical studies and high-throughput screening. However, conventional imaging and analysis methods only address two-dimensional properties in a wound healing assay, such as gap closure rate. This is unfortunate because biological cells are complex 3D structures, and their dynamics provide significant information about cell physiology. Here, we presented three-dimensional (3D) label-free imaging for wound healing assays and investigated the 3D dynamics of CCM. High-resolution subcellular structures as well as their collective dynamics were imaged and analyzed quantitatively. Our label-free quantitative 3D analysis method provides a unique opportunity to study the behavior of migrating cells during the wound healing process.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle