3D-Zellkultur für Fortgeschrittene

Funktionelle Sphäroide: Mikrokavitäten-Arrays, Sauerstoffprofilierung und mitochondriale Analyse

Die XTech Academy in Zusammenarbeit mit CAVIGEN

Praxiskurs

Kursdetails

Überblick

Vertiefen Sie Ihre Expertise in der 3D-Zellkultur in diesem umfassenden Hybrid-Workshop mit den Schwerpunkten reproduzierbare Sphäroidherstellung, Sauerstoffmessung in Echtzeit, Hypoxie-Profilierung und funktionelle Mitochondrienanalyse.

Das intensive Trainingsprogramm kombiniert zwei Online-Theorietage mit vier Tagen praktischer Laborarbeit und bildet damit den vollständigen Ablauf von der Sphäroidherstellung bis zur fortgeschrittenen funktionellen Charakterisierung ab. Mit MicroSpheres™, SensoSpheres™, der MicrosCube™-Sauerstoffsensorik, Fluoreszenzmikroskopie, konfokaler Bildgebung und mitochondrialen Stresstests sammeln die Teilnehmenden praktische Erfahrung mit modernsten Werkzeugen, die zunehmend in pharmazeutischer Forschung, Krebsbiologie, Toxikologie, Tissue Engineering und Organ-on-Chip-Entwicklung eingesetzt werden.

Im Unterschied zu herkömmlichen 3D-Kulturkursen, die sich vor allem auf die Morphologie konzentrieren, steht in diesem Workshop die funktionelle Biologie der Sphäroide im Mittelpunkt. Die Teilnehmenden lernen, wie die Sauerstoffverfügbarkeit das Zellverhalten prägt, wie sich die Mitochondrienfunktion in dreidimensionalen Geweben messen lässt und wie physiologische Parameter mit Bilddaten zu biologisch aussagekräftigen Erkenntnissen verknüpft werden.

Im Verlauf des Kurses planen die Teilnehmenden Experimente, stellen Sphäroide her, führen Färbungen durch, erfassen Sauerstoffmessungen in Echtzeit, führen mitochondriale Stresstests durch, analysieren ihre eigenen Datensätze und diskutieren, wie sich diese Technologien in ihren eigenen Forschungsprojekten einsetzen lassen.

Voraussetzungen

Dieser Fortgeschrittenenkurs wird Teilnehmenden empfohlen, die:

  • Erfahrung in der Säugerzellkultur mitbringen
  • ein grundlegendes Verständnis von 3D-Zellkultursystemen haben
  • idealerweise Erfahrung mit Fluoreszenzmikroskopie besitzen
  • einen Einführungskurs in die 3D-Zellkultur absolviert haben oder über vergleichbare Erfahrung verfügen

Lernziele

Nach Abschluss des Workshops sind die Teilnehmenden in der Lage:

  • mit den Plattformen MicroSphere und SensoSphere reproduzierbare Sphäroide herzustellen
  • die Prinzipien der Sauerstoffmessung in 3D-Kulturen zu verstehen
  • Lebend/Tot- und Mitochondrienfärbungen durchzuführen
  • Fluoreszenz- und Konfokalmikroskope für die Sphäroidanalyse zu bedienen
  • die Sauerstoffdynamik unter normoxischen, hypoxischen und hyperoxischen Bedingungen zu überwachen
  • 3D-Mitochondrien-Stresstests zu planen und durchzuführen
  • Sauerstoffverbrauchsprofile und mitochondriale Reaktionen zu analysieren
  • Daten aus Bildgebung, Sauerstoffmessung und Funktionsassays zu integrieren
  • diese Arbeitsabläufe auf Wirkstoffscreening, Krankheitsmodellierung und Organ-on-Chip-Systeme anzuwenden

Online-Theorieeinheiten

Tag 1 (online) – Grundlagen der 3D-Zellkultur

Uhrzeit Inhalt
09:00–09:15 Einführung & Kursüberblick
09:15–09:45 Vom 2D-Monolayer zur 3D-Zellkultur
09:45–10:30 MicroSpheres: Prinzipien & Versuchsdesign
10:30–10:45 Kaffeepause
10:45–11:15 Färbetechniken in 3D: Lebend/Tot- und Mitochondrien-Sonden
11:15–11:45 Mikroskopie & Bildgebung: Prinzipien und Tipps
11:45–12:15 LDH-Assay als funktionelle Messgröße in Sphäroidkulturen
12:15–12:30 Fragerunde

Tag 2 (online) – Sauerstoff in der Zellkultur

Uhrzeit Inhalt
09:00–09:15 Begrüßung & Fragen
09:15–09:45 Sauerstoff in der 3D-Zellkultur: Von Hypoxie bis Physioxie
09:45–10:30 Prinzipien der Sauerstoffmessung
10:30–10:45 Kaffeepause
10:45–11:15 Versuchsdesign für Sauerstoffmessung & 3D-Mito-Stresstest
11:15–11:45 Grundlagen der Datenauswertung
11:45–12:15 Überblick über die Praxisphase & Arbeitsplan
12:15–12:30 Zusammenfassung & nächste Schritte

Praktisches Labortraining

Tag 3 (vor Ort) – Sphäroidherstellung & Sauerstoffmonitoring

Uhrzeit Inhalt
08:00–08:30 Begrüßung, Laborplanung & Fragen
08:30–09:30 Einführung in die BSL-2-Richtlinien
09:30–10:30 Vorbereitung der MicroSpheres & SensoSpheres; Ernte der 2D-Zellen und Herstellung einer Einzelzellsuspension
10:30–10:45 Kaffeepause
10:45–12:30 Abschluss der Zellvorbereitung und parallele Aussaat
12:30–13:30 Mittagspause
13:30–14:15 Kalibrierung der MicrosCube-Systeme & Start des 72-Stunden-Sauerstoffmonitorings
14:15–15:00 Einführung in die Fluoreszenz- & Konfokalmikroskopie
15:00–15:15 Kaffeepause
15:15–16:00 Offenes Labor & Fragen
16:00–16:30 Tagesabschluss & Planung

Tag 4 (vor Ort) – Bildgebung, Färbung & erste Sauerstoffanalyse

Uhrzeit Inhalt
09:00–09:15 Kurzer Rückblick
09:15–09:30 Erste Sichtung der Sauerstoffkurven
09:30–10:00 Lebend/Tot-Färbung von durch die Trainer vorbereiteten MicroSphere-Sphäroiden
10:00–10:15 Kaffeepause
10:15–12:15 Fluoreszenz- & Konfokalbildgebung
12:15–13:15 Mittagspause
13:15–14:15 Hellfeldbildgebung der eigenen MicroSpheres
14:15–14:45 Anpassung der Hypoxie-/Hyperoxie-Bedingungen
14:45–15:00 Kaffeepause
15:00–15:45 Optionale Bildgebung oder Bildanalyse
15:45–16:15 Fragerunde, Beobachtungen & Planung

Tag 5 (vor Ort) – Hypoxie-Profilierung & Design von Mito-Stress-Experimenten

Uhrzeit Inhalt
09:00–09:15 Rückblick & Planung
09:15–10:00 Bildgebung der eigenen MicroSpheres
10:00–11:15 Hypoxie-Färbung: Fixierung & Inkubation mit dem Primärantikörper
11:15–11:30 Kaffeepause
11:30–12:30 Optionale Bildgebung oder MitoTracker-Färbung
12:30–13:30 Mittagspause
13:30–14:00 Zwischenauswertung der Sauerstoffkurven
14:00–14:45 Theorieeinheit: 3D-Mito-Stresstest
14:45–15:00 Kaffeepause
15:00–15:30 Planung der Mito-Stress-Experimente
15:30–16:15 Ausblick: Organoide & Organ-on-Chip-Technologien

Tag 6 (vor Ort) – 3D-Mitochondrien-Stresstests

Uhrzeit Inhalt
09:00–09:15 Rückblick & Planung
09:15–09:30 Vorbereitung des ersten Mito-Stresstests
09:30–12:00 3D-Mito-Stresstest (Kontrolle)
09:45–11:45 Parallel: Hypoxie-Färbung – Inkubation mit dem Sekundärantikörper
12:00–13:00 Mittagspause
13:00–13:30 Vorbereitung des zweiten Mito-Stresstests
13:30–16:00 3D-Mito-Stresstest mit Substanzen/Inhibitoren
13:45–15:45 Parallel: Fluoreszenz- & Konfokalbildgebung der hypoxiegefärbten Proben
16:00–16:30 Gemeinsame Diskussion & vorläufige Datenauswertung

Ihr Mehrwert

  • reproduzierbare Sphäroidherstellung mit modernen Mikrokavitätensystemen
  • Lebend/Tot- und Mitochondrien-Färbetechniken
  • Kompetenzen in Fluoreszenz- und Konfokalmikroskopie
  • Sauerstoffmessung und -analyse in Echtzeit
  • Verständnis von Hypoxie, Normoxie und Physioxie in 3D-Kulturen
  • Arbeitsabläufe für funktionelle mitochondriale Stresstests
  • fortgeschrittene Strategien der Datenanalyse und -interpretation
  • praktische Erfahrung mit Technologien der modernen Wirkstoffentwicklung
  • Einblicke in Anwendungen von Organoiden und Organ-on-Chip-Systemen

Die XTech Academy in Zusammenarbeit mit CAVIGEN

  • Ort: XTech Academy, BioLabs, Heidelberg
  • Dauer: 6 Tage
  • Format: Hybrid (2 Online-Theorietage + 4 Labortage in Präsenz)
  • Niveau: Mittelstufe (konzipiert für Master-Studierende, Promovierende, Postdocs und Fachkräfte aus Zellbiologie, Onkologie oder regenerativer Medizin)

Vertrauenspartner