Mesure des métalloprotéinases de la matrice cellulaire Global et l’activité métabolique des Hydrogels 3D

Abdulaziz S. Fakhouri; Jennifer L. Leight

doi:10.3791/59123

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Article de méthode

Mesure des métalloprotéinases de la matrice cellulaire Global et l’activité métabolique des Hydrogels 3D

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DOI :

10.3791/59123

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22 janvier 2019

Abdulaziz S. Fakhouri¹^,²^,³ , Jennifer L. Leight¹^,²

¹Department of Biomedical Engineering, The Ohio State University, ²The Ohio State University Comprehensive Cancer Center, Arthur G. James Cancer Hospital and Richard J. Solove Research Institute, ³Biomedical Technology Department, King Saud University

Dans cet article

Résumé

Ici, un protocole est présenté pour encapsuler et cultivant les cellules en poly(ethylene glycol) (PEG) hydrogels fonctionnalisés avec un fluorogène matrice métalloprotéinases (MMP)-peptide dégradable. MMP cellulaire et l’activité métabolique sont mesurées directement à partir de l’hydrogel de cultures à l’aide d’un lecteur de microplaques standard.

Résumé

Systèmes de cultures cellulaires (3D) en trois dimensions souvent mieux récapitulent in vivo des réponses cellulaires et les fonctions que les systèmes de la culture traditionnelle à deux dimensions (2D). Toutefois, la mesure de la fonction des cellules en culture 3D est souvent plus difficile. Plusieurs dosages biologiques nécessitent de récupération du matériel cellulaire qui peut être difficile dans les cultures 3D. Pour relever ce défi consiste à développer de nouveaux matériaux qui permettent de mesurer de la fonction des cellules dans le matériau. Ici, on présente une méthode pour la mesure de l’activité cellulaire matrix métalloprotéinases (MMP) hydrogels 3D dans un format de 96 puits. Dans ce système, un hydrogel poly(ethylene glycol) (PEG) est fonctionnalisé avec un capteur de clivables fluorogène MMP. L’activité cellulaire MMP est proportionnelle à l’intensité de la fluorescence et peut être mesurée avec un lecteur de microplaques standard. Miniaturisation de ce test dans un format 96 puits réduit le temps requis pour expérimental mis en place par l’utilisation de 50 % et réactif de 80 % par l’état par rapport à la précédente version de 24 puits du dosage. Ce dosage est également compatible avec les autres mesures de la fonction cellulaire. Par exemple, une analyse de l’activité métabolique est démontrée ici, qui peuvent être menées simultanément avec les mesures de l’activité au sein de l’hydrogel même MMP. Le dosage est illustrée avec des cellules de mélanome humain encapsulés dans un éventail de cellules pour déterminer la densité d’encapsulation approprié pour la plage de travail de l’analyse des densités de semis. Après 24 h d’encapsulation de cellules, MMP et affichages de l’activité métabolique ont été proportionnelles à la densité de semis de cellule. Tandis que le dosage est démontré ici avec un un substrat fluorogène dégradable, le dosage et la méthodologie pourraient être adaptés à une grande variété de systèmes d’hydrogel et autres sondes fluorescentes. Une telle analyse fournit une plate-forme de culture 3D pratique, efficace et facilement accessible pour une grande variété d’applications.

Introduction

Systèmes en trois dimensions (3D) souvent plus étroitement les récapituler en vivo les réponses cellulaires que les systèmes de la culture traditionnelle à deux dimensions (2D), voir plusieurs excellentes publications¹^,²^,³ . Cependant, utilisant des systèmes de culture 3D permettant de mesurer la fonction des cellules a été difficile en raison de la difficulté d’extraction cellulaire et encore goûter de traitement. Cette difficulté limite la mesure de nombreuses fonctions cellulaires dans des systèmes de culture 3D. Pour surmonter cette difficulté, nouvelles techniqu....