Un nuevo enfoque que permite el análisis de la alta resolución de las interacciones de célula de cáncer con exógena de ácido hialurónico (HA) se describe. Superficies modeladas se fabrican mediante la combinación de la química y la impresión por microcontacto carbodiimida.
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Artículo de método
Superficies micropatterned para estudiar las interacciones de ácido hialurónico con células de cáncer
En este artículo
Resumen
Resumen
Invasión y progresión del cáncer consiste en un fenotipo de células móviles, que se encuentra bajo una regulación compleja de factores de crecimiento / citocinas y componentes de la matriz extracelular (ECM) en el microambiente del tumor. El ácido hialurónico (HA) es un componente del estroma ECM que se conoce para facilitar la progresión del tumor por la invasión de la mejora, el crecimiento y la angiogénesis 1. Interacción de HA con su superficie celular CD44 receptor induce eventos de señalización que promueven el crecimiento celular del tumor, la supervivencia y la migración, aumentando así la diseminación metastásica 2-3. HA es un glicosaminoglicano aniónicos, nonsulfated compuesto por unidades repetidas de ácido D-glucurónico y DN-acetilglucosamina. Debido a la presencia de grupos carboxilo e hidroxilo en las unidades de disacárido repetir, HA nativo es en gran parte hidrofílica y es susceptible de modificaciones químicas que introducen grupos sulfato para la inmovilización de photoreative 4-5. Los estudios anteriores referentes a la inmovilización de HA en las superficies de utilizar el comportamiento bioresistant de HA y sus derivados sulfatados para controlar la adhesión celular en las superficies de 6-7. En estos estudios de forma preferente la adhesión celular se produce en las regiones no-HA patrón.
Para el análisis de las interacciones celulares con HA exógeno, se han desarrollado patrones superficies funcionales que permiten un estudio controlable y de alta resolución de visualización de las interacciones de célula de cáncer con HA. Hemos utilizado la impresión microcontacto (UCP) para definir regiones discretas patrón de HA en la superficie de vidrio. A "tethering" enfoque que se aplica la química que une carbodiimida para inmovilizar HA fue utilizada 8. Las superficies de cristal se microcontacto impresa con una aminosilano y reaccionó con una solución de HA de las relaciones optimizada de la EDC y NHS para permitir la inmovilización en matrices de estampado HA. La incorporación de la química carbodiimida con MCP permitió la inmovilización de HA de regiones definidas, la creación de superficies aptas para aplicaciones in vitro. Tanto las células de cáncer de colon y las células de cáncer de mama implícitamente interactuado con la superficie de HA micropatterned. Adhesión de las células cancerosas se produjo dentro de las 24 horas, con la proliferación de las 48 horas. HA utilizando superficies micropatterned, hemos demostrado que la adherencia de las células cancerosas se produce a través del receptor CD44 HA. Por otra parte, HA superficies modeladas eran compatibles con microscopía electrónica de barrido (SEM) y de imágenes permitió a alta resolución de las protuberancias del cáncer de células adhesivo y la difusión en los patrones de HA para analizar la motilidad de las células cancerosas en HA exógeno.
Protocolo
1. La fotolitografía estándar para la fabricación de sellos micropatterned
- Aclarar una oblea de silicio nuevo con etanol y secar con corriente de aire. Use unas pinzas para manipular la oblea y prevenir los defectos de la superficie durante todo el proceso.
- Transferencia de obleas para hacer girar recubrimiento y cubrir la superficie de la oblea con el SU-2025 fotosensible negativa. Cubrir al menos el 80% de la oblea con fotoprotector. Giro capa durante 10 segundos a 600 rpm, seguido de 30 segundos a 3000 rpm. Debido a la fotosensibilidad de la fotosensible, apagar luces de la sala a partir de ahora.
- Transferencia de obleas de silicio f....
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Discusión
El método presentado micropatterning HA permite el estudio de las interacciones celulares con exógenos HA. HA se sabe que juega un papel clave en la progresión del cáncer 1, sin embargo ha habido pocos estudios investigando la interacción de las células cancerosas en dos dimensiones superficies HA patrón. Un estudio controlables en exógenos micropatrones HA de alta resolución permite la visualización de la adhesión de las células cancerosas, el crecimiento y la migración y puede aclarar aún más los fundamento.......
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Divulgaciones
Figura esquemática de vídeo reproducido con permiso; Derechos de Autor Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. Dickinson LE, Kusuma S, Gerecht S. La reconstrucción del nicho de diferenciación de las células madre embrionarias con biomateriales. Macromol. Biosci. 2010, 21 de octubre. [Epub ahead of print].
Agradecimientos
Los autores reconocen el uso del laboratorio de análisis de la superficie en la Universidad Johns Hopkins, financiado en el marco de la Investigación en Ciencias de Materiales e Ingeniería a través de la National Science Foundation. LED es un aprendiz de IGERT y un becario de la Fundación Nacional de Ciencias de Posgrado. Esta investigación fue financiada parcialmente por el NIH subvención U54CA143868.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Fotorresistente SU-2025 | MicroChem Corp. | Y111069 | |
| Desarrollador SU-8 | MicroChem Corp. | Y020100 | |
| Sylgard 184 | Dow Corning | ||
| 3-aminopropiltrimetoxisilano (APTMS) | Sigma-Aldrich | 281778 | |
| 2-[metoxi(polietilenoóxi)propil]trimetoxisilano (silano Peg) | Gelest Inc. | SIM6492.7 | |
| 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil)carbodiimida | Thermo Fisher Scientific, Inc. | 22980 | |
| N-hidroxisuccinimida (NHS) | Thermo Fisher Scientific, Inc. | 24500 | |
| Ácido hialurónico marcado con fluoresceína (FL-HA) | Sigma-Aldrich | F1177 | Reconstituir con 10 ml de agua desionizada |
| Células de carcinoma de mama MDA-MB-231 | ATCC | HTB-26 | |
| Células de carcinoma de colon LS174t | ATCC | Cl-188 |
Referencias
- Toole, B. P., Wight, T. N., Tammi, M. I. Hyaluronan-cell interactions in cancer and vascular disease. Journal of Biological Chemistry. 277, 4593-4596 (2002).
- Hamilton, S. R. The Hyalur....
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Reimpresiones y permisos
