Artículo de método

Modelización del comportamiento del cáncer de ovario en un esferoide multicelular Microdevice 3D dinámico peritoneal

DOI:

10.3791/55337

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18 de febrero de 2017

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1School of Biological Sciences, University of Hong Kong, 2Department of Mechanical Engineering, University of Hong Kong, 3Department of Medicine, University of Hong Kong, 4Department of Biomedical Sciences, Key Laboratory of Biochip Technology, Biotech and Health Centre, Shenzhen Research Institutes of City University of Hong Kong

* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

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Para estudiar la progresión del tumor de ovario en un modelo fisiológicamente relevante, esferoides multicelulares se cultivaron en un microdispositivo bajo un flujo de fluido simulado. Este modelo 3D dinámico emula el medio ambiente intraperitoneal con los componentes celulares y mecánicas donde se produce la metástasis del cáncer de ovario.

Resumen

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El cáncer de ovario se caracteriza por una amplia metástasis peritoneal, con esferas de tumores que se encuentran comúnmente en las ascitis maligna. Esto se asocia con pobres resultados clínicos y actualmente carece de tratamiento eficaz. Tanto los tres dimensiones (3D) medio ambiente y las fuerzas mecánicas dinámicas son factores muy importantes en esta cascada metastásica. Sin embargo, los cultivos celulares tradicionales no pueden recapitular este microambiente tumoral natural. Por lo tanto, en modelos in vivo -como que puede emular el entorno intraperitoneal son de importancia obvia. En este estudio, una nueva plataforma de microfluidos del peritoneo se creó para imitar la situación de los esferoides de cáncer de ovario en la cavidad peritoneal durante la metástasis. esferoides cáncer de ovario generados bajo una condición de no adherentes se cultivaron en canales microfluídicos recubiertas con células mesoteliales peritoneales sometidos a esfuerzo de cizalla fisiológicamente relevante. En resumen, esta dinámica 3D de micro-cáncer de ovario mesoteliorofluidic plataforma puede proporcionar nuevos conocimientos sobre la biología básica del cáncer y servir como plataforma para la detección de drogas y el desarrollo potencial.

Introducción

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El cáncer de ovario es el cáncer ginecológico más letal y se caracteriza por la diseminación peritoneal generalizada y la formación de ascitis maligna 1. Esta extensa metástasis peritoneal representa un reto clínico y se asocia con pobres resultados clínicos. A diferencia de la mayoría de los carcinomas sólidos que metastatizan a través de la sangre, cáncer de ovario difunde principalmente dentro de la cavidad peritoneal. Las células tumorales existen como agregados multicelulares / esferoides durante el proceso de metástasis 2. El hecho de que el cultivo en suspensión puede enriquecer las células madre de cáncer ....

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Protocolo

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1. Diseño y fabricación de dispositivos de microfluidos

  1. Diseño principal de microfluidos
    1. Diseño y dibujar el patrón de canales de microfluidos con cualquier software de diseño asistido por ordenador (CAD).
      NOTA: Normalmente, el dibujo CAD puede ser enviado a una empresa fotomáscara para producir la fotomáscara. El diseño de microfluidos se compone de tres canales paralelos idénticos, cada uno con las siguientes dimensiones: 4 mm x 25 mm x 250 mm (anchura x longitud x altura) y el grupo 2 mm. Ambos extremos del canal se han diseñado con 127 ° ángulos para facilitar la entrada en el líquido y la salida (Figura 1B). El canal uti....

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Resultados

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El uso de este protocolo, una plataforma de microfluidos se creó para modelar esferoides de cáncer de ovario con células mesoteliales en condiciones hidrodinámicas. células mesoteliales peritoneales humanas primarias se cultivaron en el microdispositivo durante 16 h y se observaron bajo un microscopio de campo brillante. Como se muestra en la Figura 2A, el fondo del canal se cubrió con éxito con una monocapa de HPMC. Es importante tener en cuenta que la formación de burb.......

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Discusión

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Este ensayo ofrece un modelo flexible y fisiológicamente relevante que se puede incorporar con diversos ensayos bioquímicos y basados ​​en células, incluyendo, pero no limitado a, los ensayos de adhesión, ensayos de remoción mesoteliales, y la detección de drogas. Se puede aplicar a la evaluación del efecto del microambiente intraperitoneal en la progresión del cáncer. Sin embargo, podría ser necesario optimizar varias condiciones experimentales, dependiendo de los objetivos del proyecto (por ejemplo, el número.......

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Divulgaciones

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Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

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Este trabajo fue apoyado por Hong Kong Consejo de Ayuda de Investigación (17.122.014 subvenciones, C1013-15G, 719813E, y 17304514). AST Wong es un receptor de la Croucher superiores de becas de investigación.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Oblea de siliconaOblea universitaria#1196100 mm
SU-8 2075 fotorresistente Revelador Microchem
SU-8 Microchem108-65-6
Tricloro (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyl) silanoSigma448931
Sylgard 184Dow Corning1673921Polidimetilsiloxano (PDMS) + kit de agente de curado
Punzón de biopsia Miltex33-31AAmm de diámetro
Limpiador de plasmaHarrick PlasmaPDC-002
Tubo de polietilenoSCIBB31695-PE/50,86 mm (diámetro interior)
JeringaTerumo
Bomba de jeringaBomba de precisión más larga   LSP01-2A
Medium 199Invitrogen31100-035Añadir 2,2 g/L de bicarbonato de sodio
MCDB 105 MediumSigmaM6395
Suero fetal bovino (FBS)HycloneSH30068.02
Penicilina/estreptomicina Invitrogen15070-063
Solución de tripsina EDTA Gibco25300-0540,05% Tripsina - 0,01% EDTA, rojo
fenol Fibronectina BD humano354008
Agarosa Invitrogen15510-027
5-clorometilfluoresceína diacetatotechnologiesC7025Verde CMFDA
Incubadora 2SANYOMCO-18AIC
CentrífugaHitachiCT15RE
Microscopio fluorescenteNikonModelo: 80i o ECLIPSE Ti; software: SPOT
SKOV-3& nbsp;Donación del Dr. N Auersperg (Universidad de Columbia Británica)
1 Life

Referencias

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  1. Jemal, A., et al. Global cancer statistics. CA: Cancer J. Clin. 61, 69-90 (2011).
  2. Burleson, K. M., et al. Ovarian carcinoma ascites spheroids adhere to extracellular matrix components and mesothelial cell monolayers. Gynecol. Oncol. 93, 170-181 (2004).
  3. Chau, W. K., Ip, C. K., Mak, A. S., Lai, H.....

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