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Articolo metodologico

Modellazione Comportamento Ovarian Cancer multicellulare Spheroid in un Microdevice dinamica 3D peritoneale

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DOI:

10.3791/55337

18 febbraio 2017

* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Per studiare la progressione del tumore ovarico in un modello fisiologicamente rilevanti, sferoidi multicellulari sono state coltivate in un Microdevice sotto flusso del fluido simulato. Questo modello 3D dinamica emula l'ambiente intraperitoneale con i componenti cellulari e meccanici in cui si verifica metastasi del cancro ovarico.

Abstract

Il cancro ovarico è caratterizzata da ampie metastasi peritoneale, con sfere tumorali che si trovano comunemente nei ascite maligna. Questo è associata a esiti clinici povere e attualmente manca un trattamento efficace. Sia il tridimensionale (3D) ambiente e le forze meccaniche dinamiche sono fattori molto importanti in questa cascata metastatica. Tuttavia, colture cellulari tradizionali non riescono a ricapitolare questo microambiente tumorale naturale. Così, in vivo -come modelli in grado di emulare l'ambiente intraperitoneale sono di evidente importanza. In questo studio, una nuova piattaforma microfluidica del peritoneo è stato istituito per simulare la situazione di sferoidi cancro ovarico nella cavità peritoneale durante metastasi. sferoidi cancro ovarico generati in una condizione non-aderenti sono state coltivate in canali microfluidica rivestite con cellule mesoteliali peritoneali sottoposte a fisiologicamente rilevanti sforzo di taglio. In sintesi, questa dinamica 3D ovarico mic cancro-mesoteliopiattaforma rofluidic in grado di fornire nuove conoscenze sulla biologia del cancro di base e fungere da piattaforma per lo screening di droga potenziale e lo sviluppo.

Introduzione

Il cancro ovarico è il cancro ginecologico più letale ed è caratterizzata da un'ampia diffusione peritoneale e la formazione di ascite maligna 1. Questo ampio metastasi peritoneale rappresenta una grande sfida clinica ed è associata a esiti clinici povere. Diversamente dalla maggior parte dei carcinomi solidi che metastatizzano attraverso il sangue, il cancro ovarico diffonde in primo luogo all'interno della cavità peritoneale. Le cellule tumorali esistono come multicellulari aggregati / sferoidi durante il processo di metastasi 2. Il fatto che la cultura sospensione può arricchire / cellule tumorali ovari....

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Protocollo

1. Microfluidic design del dispositivo e Fabrication

  1. Design Master Microfluidic
    1. Disegno e disegnare il modello di canale microfluidica con qualsiasi software per computer-aided design (CAD).
      NOTA: Normalmente, il disegno CAD può essere inviato ad una società fotomaschera per produrre fotomaschera. La progettazione microfluidica consiste di tre canali paralleli identici, ciascuno con le seguenti dimensioni: 4 mm × 25 mm × 250 micron (larghezza × lunghezza × altezza) e impostare 2 mm. Entrambe le estremità del canale sono stati progettati con 127 ° angoli per facilitare l'ingresso e l'uscita di liquido (Figura 1B). Il....

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Risultati

Usando questo protocollo, una piattaforma microfluidica è stato istituito per modellare sferoidi cancro ovarico con cellule mesoteliali in condizioni idrodinamiche. cellule mesoteliali peritoneali umani primari sono stati coltivati ​​in microdispositivi per 16 h e osservati al microscopio in campo chiaro. Come mostrato in Figura 2A, il fondo del canale è stato coperto con successo con un monostrato di HPMCs. E 'importante notare che la formazione di bolle durante la .......

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Discussione

Questo saggio offre un modello flessibile e fisiologicamente rilevanti che possono essere incorporati con vari saggi biochimici e basati su celle, tra cui, ma non limitato a, saggi di adesione, saggi di liquidazione mesoteliali, e lo screening di stupefacenti. Esso può essere applicato alla valutazione dell'effetto del microambiente intraperitoneale sulla progressione del cancro. Tuttavia, potrebbe essere necessario ottimizzare diverse condizioni sperimentali, a seconda degli obiettivi del progetto (ad esempio,<.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Questo lavoro è stato sostenuto da Hong Kong Research Council Grant (borse di 17.122.014, C1013-15G, 719813E, e 17.304.514). AST Wong è un destinatario del Croucher Senior Research Fellowship.

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Wafer di silicioWafer universitario#1196100 mm
SU-8 2075 fotoresist Sviluppatore Microchem
SU-8 Microchem108-65-6
Trichloro (1H, 1H, 2H, 2H-perfluoroottil) silanoSigma448931
Sylgard 184Dow Corning1673921Polidimetilsilossano (PDMS) + kit di agenti indurenti
Punzone per biopsia Miltex33-31AA
Pulitore al plasmaHarrick PlasmaPDC-002
Tubo in polietileneSCIBB31695-PE/50,86 mm (diametro interno)
SiringaTerumo
Pompa a siringaPompa di precisione più lunga   LSP01-2A
Medium 199Invitrogen31100-035Aggiungere 2,2 g/L di bicarbonato di sodio
MCDB 105 MediumSigmaM6395
Siero fetale bovino (FBS)CloneSH30068,02
Penicillina/streptomicina Invitrogen15070-063
Soluzione di tripsina EDTA Gibco25300-0540,05% tripsina - 0,01% EDTA, fenolo rosso
Fibronectina umanaBD354008
agarosioInvitrogen15510-027
5-clorometilfluoresceina diacetatoLife technologiesC7025Verde CMFDA
CO2 incubatoreSANYOMCO-18AIC
CentrifugaHitachiCT15RE
Microscopio fluorescenteNikonModello: 80i o ECLIPSE Ti; software: SPOT
SKOV-3& nbsp;Dono del Dr. N Auersperg (Università della British Columbia)
da 1 mm di diametro

Riferimenti

  1. Jemal, A., et al. Global cancer statistics. CA: Cancer J. Clin. 61, 69-90 (2011).
  2. Burleson, K. M., et al. Ovarian carcinoma ascites spheroids adhere to extracellular matrix components and mesothelial cell monolayers. Gynecol. Oncol. 93, 170-181 (2004).
  3. Chau, W. K., Ip, C. K., Mak, A. S., Lai, H.....

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Ristampe e permessi

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Sferoidi di cancro ovaricoPiattaforma microfluidicaCellule mesoteliali peritonealiColtura 3D dinamicaCondizioni idrodinamicheRivestimento con fibronectinaFormazione di sferoidiMicroscopia a fluorescenzaSistema a pompa a siringaModello della cavit peritoneale