핵심 생물학 개념을 가르치는 마우스 유방 종양 세포를 사용 : 간단한 랩 모듈

요약

동물 세포 배양을 사용하여 고급 세포 및 분자 개념을 탐구하는 생물학 학부생을 위한 실현 가능한 실험실 모듈에 대해 설명합니다. 학생들은 화학 요법제에 노출되어 유방암 세포 모델을 성장, 특성화 및 조작합니다. 세포 생존율은 표준 방법과 새로운 방법을 모두 사용하여 세포 계수를 통해 분석됩니다.

초록

생물학 학부생은 생물 의학, 대학원 및 전문 프로그램 또는 과학 분야의 직업을 준비하기 위해 다양한 세포 및 분자 생물학 개념과 기술을 배우고, 이해하고, 적용해야 합니다. 이 문제를 해결하기 위해 동물 세포 배양 기술의 적용을 통해 세포 분열, 세포 통신 및 암의 개념을 가르칠 수 있는 간단한 실험실 모듈이 고안되었습니다. 여기서 마우스 유선종양(MMT) 세포주는 유방암을 모델링하는 데 사용됩니다. 학생들은 배양에서 이러한 동물 세포를 성장시키고 특성화하는 방법을 배우며 세포 증식에 대한 전통적 및 비전통적 화학요법제의 효과를 테스트합니다. 구체적으로, 학생들은 세포의 도금 및 성장을 위한 최적의 세포 농도를 결정하고, 약물 용액을 준비하고 희석하는 방법을 배우고, 항증식제의 최적 용량 및 치료 시간 경과를 확인하고, 다양한 치료에 대한 반응으로 세포 사멸률을 확인합니다. 이 모듈은 혈구계를 사용하는 표준 세포 계수 기술과 현미경 소프트웨어를 사용하는 새로운 세포 계수 방법을 모두 사용합니다. 실험 절차는 학생들이 동종요법 제제 및 처방전 없이 구입할 수 있는 약물 테스트를 포함하여 프로토콜의 중요한 단계를 수정할 수 있기 때문에 개방형 탐구에 적합합니다. 요컨대, 이 실험 모듈에서는 학생들이 과학적 과정을 사용하여 세포주기, 세포 신호 경로, 암 및 치료 방식에 대한 지식을 적용하는 동시에 세포 배양 및 학부 강의실에서 일상적으로 가르치지 않는 실험 데이터 분석을 포함한 일련의 실험실 기술을 개발해야 합니다.

서론

종종 학부 일반 생물학 과정에서, 세포주기 조절과 암의 주제에 감동하고 있지만이 과정에서 콘텐츠의 폭이 깊이 약간의 시간이 나뭇잎 때문에 자세히 살펴 없습니다. 또한, 학부 생물학 학생들은 일반적으로 동물 세포 배양과 관련된 고급 기술에 노출되지 않습니다. 적용하고 그들이 배운 것을 분석하면서 학생들이 이러한 개념의 깊은 이해를 개발하기 위해, 실험실 활동은 실험실 활동 ^1을 확장 연구의 월터 리드 육군 연구소 (WRAIR)의 변형으로 개발되었다. 랩 모듈은 비정상적인 세포 신호 전달 경로를 성장 및 암세포 모델을 특성화 개발 및 셀 카운팅 방법을 실행하는, 항 증식 제와 세포를 치료하기위한 최적의 시간 과정 및 투여 량을 설정하고, 식별하는 단계를 포함 단계적 실험 전략을 사용 . 실험은 오픈 가능-ended 질문.

이 작업에 필요한 대부분의 기술은 전형적인 교시 생물학 실험실에서 수행 될 수있다. 활성은 마우스 유방 종양 (MMT) 세포주의 성장 속도 및 형태, 인간 유방암 ² 모델을 특성화 학생들 시작한다. 유방암은 때문에 인구의 유병률, 대학 세 학생들의 친숙하고 사용할 수있는 광범위한 데이터 모델 암으로 선택되었다. MMT 세포주는 특별히 잘 특징으로 쉽게 얻을 수 있기 때문....

프로토콜

주 : 행동 클래스 II 바이오 안전성 캐비닛에서 세포와 세포 배양 시약 모든 작업 (BSC) ^9. 그들은 생물학적 위험을 완화하기 위해 낮은 자세로 MMT 세포, 바이오 안전성 레벨 I로 분류됩니다. 사용 (예를 들어, 자외선은 70 % 에탄올 닦아) 사이의 BSC에 적절한 세척 및 오염 제거 절차를 적용합니다.

1. MMT 세포를 성장

1. 영양이 풍부한 10 % 소 태아 혈청 (FBS)으로 보충 된 이글스 최소 필수 중간 (EMEM)로 구성 미디어, 2 mM의 글루타민, 및 1 % 안티 곰팡이 항생제 / 10 ㎖를 함유 10cm 조직 배양 접시에 세포 (10 단위 페니실린 성장 100 μg의 스트렙토 마이신, 0.25 μg의 암포 테리 신 B). 37 ℃, 가습 된 5 % CO ₂ 챔버에서 세포를 배양. 3.6 × ¹⁰⁶ 세포 ^/ ㎠의 밀도로 세포를 플레이트 (2 단계에서 세포를 카운팅 참조).
2. 매 48 시간이 UNL 신선한 매체와 함께 세포 배양 배지의 절반을 바꾸기ESS는 달리 표시. 역 위상 대비 가벼운 현미경으로 검사에 의해 세포 생존 및 형태를 확인합니다.
   1. 참고 100....

결과

MMT 세포 성장 및 계수를 비교하는 방법.

마우스 유방 종양 세포가 성공적으로 (도 1)과 Motic 소프트웨어, 현미경 용 디지털 카메라 관련된 소프트웨어 프로그램을 사용하여 개발 된 신규 한 셀 카운팅 방법을 특징으로 성장 하였다. 이 새로운 셀 카운팅 방법은 혈구 (도 2)을 이용하는 전통적인 계산 방법에 비교하고, 세포 수 (표 1)을 결정 똑같이 정확한 것으로 나타났다. 인해 상이한 성장 조건 또는 세포 유형으로 세포 수에 어떤 효과를 제어하기 위해, 두 셀 카운팅 방법 간의 비교는 항 증식 제의 존재 및 부재와 다른 세포주, 뉴런 모델 PC12 ^(17)을 실시 하였다.

도 3은 defin의 중첩 격자를 사용하여이 방법으로 세포를 계수 영역의 묘사를 도시에드 .......

토론

실험실 모듈은 동물 세포 배양의 고급 기술을 통해 세포 생물학의 다양한 주제를 가르 칠 목적으로 그 표시됩니다. 모듈은 인간 유방암 모델 세포 복제에 대한 항 증식 화학 물질의 수의 효과를 분석함으로써이를 달성한다. 주요 분석은 세포 계수의 기본 기술에 의존하고 현미경 소프트웨어를 사용하여 세포를 계산하는 새로운 방법을 소개합니다. 모듈을 더 포함하는 활동은 악기와 가장 생물학 프로그램 가능한 장비로 수행 될 수있다. 모듈은, 저렴하고 용이하게 얻을 아​​르 용품으로 5 일간 일정으로 구현 될 수있다. 디지털 현미경 카메라와 현미경 소프트웨어의 특정 브랜드가 여기 (Motic 소프트웨어)를 사용하지만, 어떤 비교 카메라와 소프트웨어는 충분합니다.

랩이 모듈은 인간 유방암 모델 MMT 세포를 이용한다. 학생들은 먼저 성장하고 이들의 특성을 배운다문화에 세포. 그것은이 실험실 모듈의 성공적인 완료를 강조하는 것이 중요하다 잘 치료 MMT 세포가 컨트롤 역할을 특히 때문에, 건강한.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
조직 배양 후드	ESCO Labculture Reliant		Class II Type A2 생물학적 안전 캐비닛
Waterjactor CO2 인큐베이터	CEDCO	Model 1510
Bright-line Hemocytometer	American Optical		with two separate grid
Motic Images Plus			Mac OSX Verison 2.0 or higher
Gilson Pipetman	Rainin instrument co. inc		P-20D, P-200D, P-1000D
CK30/CK40 배양 현미경	Olympus		4 대물 도립 현미경 카메라
200 μ l 피펫 팁	MidSci	40200C
1,000 μ l 피펫 팁	MidSci	AVR4
10ml 혈청 피펫	TPP	TP94010
24웰 플레이트	CoStar- 조직 배양 클러스터	3524	24웰, 16mm 웰 직경, 방사선 멸균
Trypan Blue Solution 0.4%	Sigma	T8154	100ml, 세포 배양 테스트 비헤이즈
브라이트라인 혈구계 교체 커버슬립, 비헤이즈	시그마
마우스 유방 종양(MMT) 세포	ATCC	CCL-51
Eagle Minimum Essentail Medium (EMEM)	ATCC	30-2003	500 ml
소 태아 혈청	시그마	F0926	500 ml
메트포르민 염산염	시그마	PHR1084	500 mg
타목시펜	시그마	T5648	백색 또는 백색-황색 분말
Curmumin	Sigma	C1386	노란색-주황색 분말
아스피린	Sigma	A2093	USP 테스트 사양을 충족합니다

Z375357은 .