Superfici Micropatterned per studiare le interazioni acido ialuronico con le cellule tumorali
Summary
Un nuovo approccio che consente l'analisi ad alta risoluzione delle interazioni delle cellule tumorali con esogeno di acido ialuronico (HA) è descritto. Superficie lavorata sono realizzati mediante la combinazione chimica carbodiimmide e stampa microcontact.
Abstract
Invasione del cancro e nella progressione comporta un fenotipo delle cellule mobili, che è sotto regolamentazione complessa da fattori di crescita / citochine e della matrice extracellulare (ECM) componenti all'interno del microambiente tumorale. L'acido ialuronico (HA) è una componente stromale ECM che è noto per facilitare la progressione del tumore con invasione migliorando, la crescita e l'angiogenesi 1. Interazione di HA con la sua superficie CD44 delle cellule del recettore induce segnalazione di eventi che promuovono la crescita delle cellule tumorali, la sopravvivenza e la migrazione, aumentando così la diffusione metastatica 2-3. HA è uno anionico, glicosamminoglicani nonsulfated composta da unità ripetute di D-glucuronico e DN-acetilglucosamina. A causa della presenza di gruppi carbossilici ed idrossilici sulle unità disaccaride ripetere, HA nativo è in gran parte idrofila e suscettibili di modificazioni chimiche che introducono i gruppi solfato per l'immobilizzazione photoreative 4-5. Gli studi precedenti relativi al immobilizzazioni di HA su superfici utilizzare il comportamento bioresistant di HA e il suo derivato solfato di controllare l'adesione cellulare su superfici 6-7. In questi studi l'adesione cellulare avviene principalmente sulla non-HA regioni fantasia.
Per analizzare le interazioni cellulari con HA esogeni, abbiamo sviluppato fantasia superfici funzionalizzate che permettono uno studio controllabile e ad alta risoluzione la visualizzazione delle interazioni delle cellule tumorali con HA. Abbiamo utilizzato stampa microcontact (UCP) per definire le regioni discreta fantasia di HA sulle superfici di vetro. Un approccio "tethering", che applica la chimica carbodiimmide collegamento a immobilizzare HA è stato usato 8. Superfici vetrate sono state microcontatto stampato con un aminosilane e ha reagito con una soluzione HA di rapporti ottimizzata di EDC e NHS per permettere HA immobilizzazione in array fantasia. Incorporando chimica carbodiimmide con MCP consentito l'immobilizzazione di HA per regioni definite, la creazione di superfici adatte per applicazioni in vitro. Entrambe le cellule del cancro del colon e le cellule cancerogene del seno implicitamente interagito con le superfici micropatterned HA. Adesione delle cellule del cancro si è verificata entro 24 ore con la proliferazione di 48 ore. Utilizzando HA superfici micropatterned, abbiamo dimostrato che l'adesione delle cellule tumorali avviene attraverso il recettore CD44 HA. Inoltre, HA superficie lavorata erano compatibili con la microscopia elettronica a scansione (SEM) e ha permesso di imaging ad alta risoluzione di sporgenze cellula tumorale adesivo e la diffusione su modelli di HA per analizzare la motilità delle cellule tumorali in HA esogeni.
Protocol
Discussion
Il metodo micropatterning HA presentato permette lo studio delle interazioni delle cellule con HA esogeni. HA è nota per svolgere un ruolo chiave nella progressione del cancro 1 Tuttavia ci sono stati studi limitati indagare l'interazione delle cellule tumorali in due dimensioni HA superficie lavorata. Uno studio controllabile sul esogeni microdisegni HA ad alta risoluzione permette la visualizzazione di adesione delle cellule tumorali, la crescita e la migrazione e possono ulteriormente chiarire fondame…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Gli autori riconoscono l'uso del laboratorio di analisi di superficie presso la Johns Hopkins, finanziato nell'ambito della Ricerca Scientifica Materiali e Ingegneria Centro attraverso la National Science Foundation. LED è un tirocinante IGERT e un National Science Foundation Graduate Fellow. Questa ricerca è stata in parte sostenuto da NIH concedere 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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