El uso de células tumorales mamarias de ratón para enseñar conceptos básicos de biología: Un módulo de laboratorio simple

Resumen

Se describe un módulo de laboratorio factible para estudiantes de biología que explora conceptos celulares y moleculares avanzados utilizando el cultivo de células animales. Los estudiantes cultivan, caracterizan y manipulan un modelo de células de cáncer de mama mediante la exposición a agentes de quimioterapia. La viabilidad celular se analiza mediante el recuento de células utilizando un método estándar y novedoso.

Resumen

Los estudiantes de biología de pregrado deben aprender, comprender y aplicar una variedad de conceptos y técnicas de biología celular y molecular en preparación para programas biomédicos, de posgrado y profesionales o carreras en ciencias. Para abordar esto, se ideó un módulo de laboratorio simple para enseñar los conceptos de división celular, comunicación celular y cáncer a través de la aplicación de técnicas de cultivo de células animales. En este caso, la línea celular de tumor mamario de ratón (MMT) se utiliza para modelar el cáncer de mama. Los estudiantes aprenden a cultivar y caracterizar estas células animales en cultivo y a probar los efectos de los agentes de quimioterapia tradicionales y no tradicionales en la proliferación celular. Específicamente, los estudiantes determinan la concentración celular óptima para la siembra y el crecimiento de células, aprenden a preparar y diluir soluciones de medicamentos, identifican la mejor dosis y el curso del tiempo de tratamiento de los agentes antiproliferativos y determinan la tasa de muerte celular en respuesta a varios tratamientos. El módulo emplea una técnica estándar de recuento de células utilizando un hemocitómetro y un nuevo método de recuento de células utilizando software de microscopía. El procedimiento experimental se presta a la indagación abierta, ya que los estudiantes pueden modificar los pasos críticos del protocolo, incluidas las pruebas de agentes homeopáticos y medicamentos de venta libre. En resumen, este módulo de laboratorio requiere que los estudiantes utilicen el proceso científico para aplicar su conocimiento del ciclo celular, las vías de señalización celular, el cáncer y los modos de tratamiento, todo mientras desarrollan una variedad de habilidades de laboratorio que incluyen el cultivo celular y el análisis de datos experimentales que no se enseñan rutinariamente en el aula de pregrado.

Introducción

A menudo, en los cursos de biología general de pregrado, los temas de regulación del ciclo celular y el cáncer se tocan pero no exploradas en detalle porque la amplitud de contenidos en estos cursos deja poco tiempo para la profundidad. Además, los estudiantes de pregrado de biología no están normalmente expuestos a las técnicas avanzadas asociadas con cultivo de células animales. Para ayudar a los estudiantes a desarrollar una comprensión más profunda de estos conceptos, mientras que la aplicación y el análisis de lo que han aprendido, una actividad de laboratorio se desarrolló como una modificación del Instituto Walter Reed del Ejército de Investigación (W....

Protocolo

Notas: Realice todo el trabajo con células y reactivos de cultivo celular en un gabinete de bioseguridad (BSC) de Clase II)⁹. Las células MMT se clasifican como nivel de bioseguridad I, ya que presentan un riesgo biológico de bajo a moderado. Aplique procedimientos adecuados de limpieza y descontaminación al BSC entre usos (por ejemplo, luz ultravioleta, limpieza con etanol al 70%).

1. Cultivar células MMT

1. Cultive células en placas de cultivo de tejidos de 10 cm que contengan 10 ml de medios ricos en nutrientes que consistan en medio esencial mínimo de águilas (EMEM) suplementado con un 10% de suero ....

Resultados

Cultivo de células MMT y comparación de métodos de conteo.

Las células de tumor mamario de ratón se cultivaron y caracterizaron con éxito (Figura 1) y se desarrolló un nuevo método de conteo celular utilizando el software Motic, un programa informático asociado a una cámara digital para microscopio. Este nuevo método de conteo celular se comparó con un método tradicional que emplea un hemocitómetro (Figura 2) y demostró ser igualmente preciso para det.......

Discusión

Se presenta un módulo de laboratorio que tiene como objetivo enseñar una variedad de temas en biología celular a través de las técnicas avanzadas de cultivo de células animales. El módulo logra esto mediante el análisis de los efectos de una serie de sustancias químicas antiproliferativas en la replicación de las células que modelan el cáncer de mama humano. El ensayo primario se basa en la técnica fundamental del recuento de células e introduce una forma novedosa de contar células utilizando software de microscopía. Las.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Campana de cultivo de tejidos ESCO	Labculture Reliant		Clase II Tipo A2 Cabina de seguridad biológica
Waterjactor CO2 Incubadora	CEDCO	Modelo 1510
Hemocitómetro de línea brillante	American Optical		con dos rejillas separadas
Motic Images Plus			Mac OSX Versión 2.0 o superior
Gilson Pipetman	Rainin instrument co. inc		P-20D, P-200D, P-1000D
CK30/CK40 Microscopio	de cultivo Microscopio de luz invertida de objetivo	Olympus
200 μ l Puntas de pipeta	MidSci	40200C
1,000 μ l Puntas de pipeta	MidSci	AVR4
10 ml Pipetas Seriológicas	TPP	TP94010
placas de 24 pocillos	CoStar- Tissue Culture Cluster	3524	24 pocillos, 16 mm de diámetro de pocillo, esterilizados por radiación
Solución de azul de tripano 0,4%	Sigma	T8154	100 ml, cultivo celular probado sin haz
.
Células de tumor mamario de ratón (MMT)	ATCC	CCL-51
Eagle Minimum Essentail Medium (EMEM)	ATCC	30-2003	500 ml
Suero Fetal Bovino	Sigma	F0926	500 ml
Clorhidrato de Metformina	Sigma	PHR1084	500 mg
Tamoxifeno	Sigma	T5648	polvo blanco o blanco-amarillo
Curmumin	Sigma	C1386	polvo amarillo-naranja
Aspirina	Sigma	A2093	cumple con las especificaciones de prueba de la USP

4 con cámaraZ375357