Surfaces Micropatterned pour étudier les interactions acide hyaluronique avec les cellules cancéreuses
Summary
Une nouvelle approche qui permet l'analyse de la haute résolution des interactions cellulaires du cancer avec l'acide hyaluronique exogène (HA) est décrite. Surfaces texturées sont fabriqués en combinant la chimie carbodiimide et l'impression par microcontact.
Abstract
L'invasion et la progression du cancer implique un phénotype cellulaire mobiles, qui est sous réglementation complexe de facteurs de croissance / cytokines et la matrice extracellulaire (ECM) des composants dans le microenvironnement de la tumeur. L'acide hyaluronique (HA) est une composante stromale ECM qui est connue pour faciliter la progression de la tumeur par l'invasion amélioration, la croissance et l'angiogénèse 1. Interaction des HA avec son récepteur cellulaire CD44 de surface induit événements de signalisation qui favorisent la croissance des cellules tumorales, la survie et la migration, augmentant ainsi la dissémination métastatique 2-3. HA est une anioniques, glycosaminoglycane nonsulfated composé d'unités répétitives de l'acide D-glucuronique et de DN-acétylglucosamine. En raison de la présence de groupes carboxyle et hydroxyle sur les unités disaccharide répéter, HA natif est largement hydrophiles et se prêtent à des modifications chimiques qui introduisent des groupes sulfate d'immobilisation photoreative 4-5. Des études précédentes impliquant le immobilisations de HA sur des surfaces d'utiliser le comportement bioresistant de HA et de son dérivé sulfaté de contrôler l'adhésion cellulaire sur des surfaces 6-7. Dans ces études de l'adhésion cellulaire survient préférentiellement sur les régions à motifs non-HA.
Pour analyser les interactions cellulaires avec HA exogène, nous avons développé motifs surfaces fonctionnalisées qui permettent une étude contrôlable et la visualisation haute résolution des interactions des cellules cancéreuses avec HA. Nous avons utilisé l'impression par microcontact (RUU) pour définir des motifs discrets régions HA sur les surfaces en verre. Un "tethering" approche qui s'applique la chimie carbodiimide reliant à immobiliser HA a été utilisé 8. Les surfaces vitrées ont été imprimés avec une microcontact aminosilane et réagir avec une solution HA des ratios d'EDC et optimisé afin de permettre l'immobilisation du NHS HA dans des tableaux à motifs. Incorporer la chimie carbodiimide avec MCP a permis l'immobilisation de l'HA à des régions définies, créant des surfaces appropriées pour les applications in vitro. Les deux cellules de cancer du côlon et de cellules du cancer du sein implicitement interagi avec les surfaces micropatterned HA. L'adhésion des cellules du cancer survenu dans les 24 heures avec la prolifération de 48 heures. L'utilisation de surfaces HA micropatterned, nous avons démontré que l'adhésion des cellules du cancer se fait par le CD44 récepteur HA. Par ailleurs, HA surfaces texturées étaient compatibles avec microscopie électronique à balayage (MEB) et a permis d'imagerie haute résolution des protubérances cellulaires du cancer adhésif et répandre sur les habitudes de HA pour analyser la motilité des cellules cancéreuses sur HA exogène.
Protocol
Discussion
La méthode présentée permet micropatterning HA l'étude des interactions cellulaires avec exogène HA. HA est connue pour jouer un rôle clé dans une progression du cancer mais il ya eu des études limitées étudie l'interaction des cellules de cancer sur deux dimensions surfaces texturées HA. Une étude contrôlables sur micropatterns HA exogène permet la visualisation haute résolution de l'adhérence des cellules cancéreuses, la croissance et la migration et peut élucider les fondament…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Les auteurs reconnaissent l'usage du laboratoire d'analyse de surface à l'Université Johns Hopkins, financé dans le cadre de la Science Materials Research and Engineering Center à travers la Fondation nationale des sciences. LED est un stagiaire et un IGERT National Science Foundation Graduate Fellow. Cette recherche a été partiellement financé par le NIH octroi U54CA143868.
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| SU-2025 photoresist | MicroChem Corp. | Y111069 | ||
| SU-8 developer | MicroChem Corp. | Y020100 | ||
| Sylgard 184 | Dow Corning | |||
| 3-aminopropyltrimethoxysilane (APTMS) | Sigma-Aldrich | 281778 | ||
| 2- [methoxy(polyethyleneoxy) propyl] trimethoxysilane (Peg-silane) | Gelest Inc | SIM6492.7 | ||
| 1-Ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide | Thermo Scientific | 22980 | ||
| N-hydroxysuccinimide (NHS) | Thermo Scientific | 24500 | ||
| Fluorescein labeled hyaluronic acid (FL-HA) | Sigma-Aldrick | F1177 | Reconstitute with 10ml of DI water | |
| MDA-MB-231 breast carcinoma cells | ATCC | HTB-26 | ||
| LS174t colon carcinoma cells | ATCC | Cl-188 |
References
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