がん細胞の最適な抑制性腫瘍治療フィールド周波数の決定:がん細胞の生存率に対するTTフィールドの影響を評価するための非侵襲的In Vitro法

腫瘍治療場 (TTFields) は、交流電場を使用してがん細胞の増殖を妨害します。がん細胞に対するTTFieldsの効果をin vitroで研究するには、まずTTFields対応ディッシュをベースプレート上に組み立てます。皿壁に配置された一対の電極は、内部に電界を供給するのに役立ちます。

組み立てた皿の中にガラスカバーガラスを置きます。カバーガラスにがん細胞懸濁液を一滴まく。細胞が沈降し、カバーガラス表面に付着するようにインキュベートします。使用済みメディアを廃棄します。がん細胞の増殖と増殖をサポートするために、新鮮な増殖培地で補います。

アセンブリを冷蔵環境に移して、電界印加中の皿の加熱を補償します。次に、アセンブリを電源に接続します。細胞を適切な電界に所望の時間かけます。

急速に分裂する細胞内では、印加された磁場により、チューブリン二量体やセプチンなどの荷電分子がその方向に強制的に整列します。このメカニズムは、微小管重合やセプチン線維局在化などの主要な有糸分裂イベントを妨害します。結果として生じる有糸分裂停止はアポトーシスを引き起こし、腫瘍細胞死につながります。

まず、カバー付きのTTFieldsディッシュをベースプレートに取り付け、コントロールセルの増殖に使用するディッシュをさらに8個用意します。各皿の底に滅菌された2ミリメートルのカバーガラスを置きます。次に、10回10回、4番目のU-87 MG細胞を1ミリリットルのDMEM培地に懸濁します。

各皿にプレーティングされる細胞の適切な数は、使用する細胞株の特性によって異なります。細胞の異常増殖を避けるために、実験前に校正することが重要です。

200マイクロリットルの細胞懸濁液を各カバーガラスにピペットで投与し、表面に液滴が形成され、皿を蓋で覆います。すべての皿を摂氏37度、二酸化炭素5%で一晩インキュベートし、細胞が付着できるようにします。

細胞が付着したら、200マイクロリットルのピペットを使用してカバーガラスから培地を吸引します。次に、2ミリリットルの完全増殖培地を各皿に慎重にピペットで移します。滅菌ピペットチップでカバーガラスの端を軽くたたき、スライドの下に引っ掛かった気泡を放出します。

その後、TTFields処理が開始されるまで、細胞を摂氏37度、二酸化炭素5%でインキュベートします。TTFields処理を開始するには、37°Cのインキュベーターからベースプレートを取り外し、冷蔵された二酸化炭素インキュベーターに入れます。

冷蔵インキュベーターの温度によって電界強度が決まります。TTFieldsに対する細胞の感受性に依存する適切な強度を使用することが重要です。

次に、フラットケーブルメスコネクタをベースプレートに差し込み、TTFieldsジェネレーターの電源を入れます。TTFieldsのin vitroアプリケーションシステム専用のソフトウェアを開きます。実験者名と実験者名を入力して新しい研究を定義したら、各皿の頻度と目標温度を調整します。

STARTボタンをクリックして、ソフトウェアでTTFieldの処理を開始し、すべてのディッシュがモニターに水色で表示されるかどうかを確認し、正しく接続されていることが確認されます。接続を再確立するには、皿をそっと押し下げ、画面上に皿が水色に表示されるまでゆっくりと前後に回転させます。

治療の24時間後、ソフトウェアで「一時停止」をクリックして実験を停止します。フラットケーブルコネクタをベースプレートから外し、ベースプレートを層流キャビネットに置きます。

次に、標準条件で増殖した皿と対照細胞の入ったベースプレートをインキュベーターから取り出します。すべての皿の培地を新鮮な完全な成長培地に交換します。次に、対照細胞を摂氏37度、二酸化炭素5%のインキュベーターに入れ、ベースプレートを冷蔵インキュベーターに戻します。

ベースプレートを発電機に再接続します。CONTINUEボタンをクリックして治療を続行します。処理が完了したら、ソフトウェアの END EXPERIMENT ボタンをクリックして実験を終了します。次に、システムからアップロードしたデータを保存します。

TTFieldsジェネレーターの電源を切った後、フラットケーブルをベースプレートから外し、システムをインキュベーターから取り外します。セラミック皿を押し下げて反時計回りに回し、ベースプレートから取り外します。

次に、処理されたTTFieldsおよびコントロールカバーガラスを、さらなる評価のために新鮮な培地を含む滅菌ペトリ皿に無菌に移します。

• Tumor Treating Fields (TTFields) - An approach using alternating electric fields to disrupt the growth of cancer cells.
• Cancer cell viability - Assessing living, functional cells in a cancer population.
• Microtubule polymerization - The process of building cellular structures vital for cancer cell division.
• Apoptosis - The process of programmed cell death, heightened with TTFields.
• OVCAR3 doubling time - Time it takes for OVCAR3 cancer cell population to double, influenced by TTFields.

• Introduce Tumor Treating Fields (TTFields) - It applies electric fields to interfere with cancer cell growth (e.g., TTF therapy).
• Key Concepts - TTFields can disrupt cellular structures, hindering cancer cell propagation (e.g., microtubule polymerization).
• Underlying Mechanisms - Electric field causes molecules to align and interferes mitotic events triggering cell death (e.g., apoptosis).
• Connect to the Experiment - The investigation tests TTFields effectiveness in reducing OVCAR3 cell viability.

• What are Tumor Treating Fields and how do they affect cancer cell viability?
• What is the role of microtubule polymerization in TTFields?
• How does apoptosis occur as a result of TTFields application?

• Practical Applications - TTFields can be employed as therapeutics for managing cancer (e.g., TTF therapy).
• Industry Impact - Companies like Novocure, developing TTField-based therapies, impact the healthcare industry (e.g., Novocure).
• Societal Importance - TTFields provide a non-invasive, novel approach to disrupt tumor growth (e.g., TTFields).
• Link to Scientific Advancements - TTFields represent a promising avenue for future cancer research.