Жесткость опухолеассоциированному ECM была определена в качестве важного фактора в движении злокачественной поведение, увеличивая актомиозина сократимость 1-3. В то время как этот эффект, прежде всего, было продемонстрировано с клетками рака молочной железы, матрица жесткости было обнаружено, чтобы изменить свойства инвазивных клеток, полученных из различных видов рака 4-8 предположить, что жесткость опухоли может играть роль в других типов рака. Чтобы проникнуть сшитых тканей при инвазивной миграции, раковые клетки используют актин-богатых клейкие выступы, известные как invadopodia, что локализовать протеиназ в очаговым ухудшить ECM 9. Invadopodia рассматриваются признаком инвазивных клеток и участвуют в инвазии клеток опухоли и метастазов 10,11. Предыдущая работа показала, что матрица жесткости может регулировать число invadopodia и связанные с деградацией ECM 4,12 через миозина II деятельности и механочувствительных белков 12. УчитываяКорреляция между плотностью опухоли и рак агрессивности 13,14, эти результаты показывают, механизм, с помощью которого раковые клетки могут реагировать на жестких тканей опухоли для управления инвазию и метастазирование через актомиозинового сократимости.
В пробирке ECM жесткости и в естественных плотности ткани, как было показано, чтобы регулировать инвазивной поведение раковых клеток 1,15-17. В то время как актомиозин сократимость представляется важным в этом процессе, в настоящее время исследования конфликтов, чтобы метастатического потенциала коррелирует ли увеличение или уменьшение сократительной силы 6,18-20. Кроме того, остается неизвестным, являются ли эти силы непосредственно посредником invadopodia деятельность 21. Мы недавно обнаружили, что клетки рака сократительные силы зависят от матрицы жесткости и были прогнозирования деградации ЕСМ invadopodia 5. Эти результаты показывают, что сотовые силы могут играть важную роль в прогрессировании рака по посреднические invadopodia переменного токательность в ответ на механические свойства микроокружения опухоли.
Для того, чтобы соотнести инвазивных и сократительные свойства раковых клеток 5, мы изменили протокол для создания PaaS с различной жесткостью, который ранее использовался для исследования жесткости в зависимости от invadopodia деятельность 4,12,22. К химическим сшиванием человеческого фибронектина в плазме в течение всего ЧУК эти модифицированные гидрогели могут быть использованы в качестве основы для обоих invadopodia и тяговое усилие анализов, чтобы гарантировать, что клетки испытывали те же жесткость в обоих экспериментах 5. В invadopodia анализов, фибронектин обеспечивает естественный связывающий домен желатина, чтобы связать наложенное ЕСМ в ЧУК, чтобы обнаружить деградации матрицы. В силу тяги анализов, фибронектин обеспечивает лиганд для прямого клеточной адгезии, чтобы обнаружить микросфер смещения, используемые для расчета сотовой тяговые силы. Этот метод приводит к тому, что мы назвали мягкий, твердый,и жесткие ЧУК, которые связаны с стеклянным дном посуды и имеют модули упругости Е, из 1023, 7307 и 22692 Па 5, которые охватывают диапазон механических свойств, представленных за нормальными и раковыми тканями 23.