Name: micropatterned surfaces to study hyaluronic acid interactions with cancer cells
Uploaded: 2010-12-22T17:20:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Micropatterned Surfaces to Study Hyaluronic Acid Interactions with Cancer Cells at JoVE.com

De auteurs erkennen het gebruik van de oppervlakte-analyse laboratorium aan de Johns Hopkins, gefinancierd in het kader van het Materials Science and Engineering Research Center door middel van de National Science Foundation. LED is een IGERT stagiair en een National Science Foundation Graduate Fellow. Dit onderzoek werd gedeeltelijk ondersteund door NIH subsidie ​​U54CA143868.

1. Standaard Fotolithografie voor micropatterned Stamp Fabrication <ol><li> Spoel een nieuwe silicium wafer met ethanol en droog met een stroom van lucht. Gebruik een tang om wafer hanteren en oppervlaktebeschadigingen te voorkomen tijdens het gehele proces. </li><li> Overdracht wafer te coater draaien en oppervlak van een wafer te bedekken met SU-2025 negatief fotolak. Ten minste 80% van de wafer met fotolak. Spin jas 10 seconden bij 600rpm, gevolgd door 30 seconden bij 3000rpm. Vanwege de lichtgevoeligheid van de fo...

<ol>
	<li>Toole, B. P., Wight, T. N., Tammi, M. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hyaluronan-cell+interactions+in+cancer+and+vascular+disease.">Hyaluronan-cell interactions in cancer and vascular disease.</a> Journal of Biological Chemistry. 277, 4593-4596 (2002).</li><li>Hamilton, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Hyaluronan+Receptors+CD44+and+Rhamm+(CD168)+Form+Complexes+with+ERK1,2+That+Sustain+High+Basal+Motility+in+Breast+Cancer+Cells.">The Hyaluronan Receptors CD44 and Rhamm (CD168) Form Complexes with ERK1,2 That Sustain High Basal Motility in Breast Cancer Cells.</a> Journal of Biological Chemistry. 282, 16667-16680 (2007).</li><li>G&#246;tte, M., Yip, G. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heparanase,+Hyaluronan,+and+CD44+in+Cancers:+A+Breast+Carcinoma+Perspective.">Heparanase, Hyaluronan, and CD44 in Cancers: A Breast Carcinoma Perspective.</a> Cancer Research. 66, 10233-10237 (2006).</li><li>Lord, M. S., Pasqui, D., Barbucci, R., Milthorpe, B. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protein+adsorption+on+derivatives+of+hyaluronic+acid+and+subsequent+cellular+response.">Protein adsorption on derivatives of hyaluronic acid and subsequent cellular response.</a> Journal of Biomedical Materials Research. Part A 91, 635-646 (2009).</li><li>Barbucci, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modification+of+hyaluronic+acid+by+sulphate+groups+insertion+to+obtain+a+heparin-like+molecule.">Modification of hyaluronic acid by sulphate groups insertion to obtain a heparin-like molecule.</a> Gazz. Chim. Ital. 125, 169-180 (1995).</li><li>Morra, M., Cassinelli, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-fouling+properties+of+polysaccharide-coated+surfaces.">Non-fouling properties of polysaccharide-coated surfaces.</a> Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition. 10, 1107-1124 (1999).</li><li>Khademhosseini, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Layer-by-layer+deposition+of+hyaluronic+acid+and+poly-L-lysine+for+patterned+cell+co-cultures.">Layer-by-layer deposition of hyaluronic acid and poly-L-lysine for patterned cell co-cultures.</a> Biomaterials. 25, 3583-3592 (2004).</li><li>Ibrahim, S., Joddar, B., Craps, M., Ramamurthi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+surface-tethered+model+to+assess+size-specific+effects+of+hyaluronan+(HA)+on+endothelial+cells.">A surface-tethered model to assess size-specific effects of hyaluronan (HA) on endothelial cells.</a> Biomaterials. 28, 825-835 (2007).</li><li>Dickinson, L. E., Ho, C. C., Wang, G. M., Stebe, K. J., Gerecht, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+surfaces+for+high-resolution+analysis+of+cancer+cell+interactions+on+exogenous+hyaluronic+acid.">Functional surfaces for high-resolution analysis of cancer cell interactions on exogenous hyaluronic acid.</a> Biomaterials. 31, 5472-5478 (2010).</li><li>Gao, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hyaluronan+oligosaccharides+promote+excisional+wound+healing+through+enhanced+angiogenesis.">Hyaluronan oligosaccharides promote excisional wound healing through enhanced angiogenesis.</a> Matrix Biology. 29, 107-116 (2010).</li><li>Slevin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hyaluronan-mediated+angiogenesis+in+vascular+disease:+Uncovering+RHAMM+and+CD44+receptor+signaling+pathways.">Hyaluronan-mediated angiogenesis in vascular disease: Uncovering RHAMM and CD44 receptor signaling pathways.</a> Matrix Biology. 26, 58-68 (2007).</li></ol>

De HA gepresenteerde micropatterning methode maakt het mogelijk de studie van de cel interacties met exogeen HA. HA is bekend dat een belangrijke rol spelen in de progressie van kanker een maar er zijn beperkte studies naar de interactie van kankercellen op twee dimensionale HA oppervlakken met een patroon. Een bestuurbare studie over de exogene HA micropatterns maakt hoge-resolutie visualisatie van kanker celadhesie, groei en migratie en kan verhelderen verder fundamenten van kanker. <p class="jove_conte...

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>SU-2025 photoresist</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>MicroChem Corp.</td>
<td>Y111069</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>SU-8 developer</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>MicroChem Corp.</td>
<td>Y020100</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Sylgard 184</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Dow Corning</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>3-aminopropyltrimethoxysilane (APTMS)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma-Aldrich</td>
<td>281778</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>2- [methoxy(polyethyleneoxy) propyl] trimethoxysilane (Peg-silane)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Gelest Inc</td>
<td>SIM6492.7</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>1-Ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Thermo Scientific</td>
<td>22980</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>N-hydroxysuccinimide (NHS)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Thermo Scientific</td>
<td>24500</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Fluorescein labeled hyaluronic acid (FL-HA)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma-Aldrick</td>
<td>F1177</td>
<td>Reconstitute with 10ml of DI water </td>
</tr>
<tr>
<td>MDA-MB-231 breast carcinoma cells</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>ATCC</td>
<td>HTB-26</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>LS174t colon carcinoma cells</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>ATCC</td>
<td>Cl-188</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

micropatterned surfaces to study hyaluronic acid interactions with cancer cells

Kanker invasie en de progressie gaat om een ​​beweeglijke cel fenotype, die onder complexe regulatie door groeifactoren / cytokinen en extracellulaire matrix (ECM) componenten binnen de tumor micro-omgeving. Hyaluronzuur (HA) is een stromale ECM component waarvan bekend is dat tot tumorprogressie te vergemakkelijken door het verbeteren van invasie, de groei, en angiogenese 1. Interactie van HA met het celoppervlak receptor CD44 leidt tot signalering gebeurtenissen die de groei van tumorcellen, de overleving en migratie te bevorderen, waardoor metastatische verspreiding 2-3. HA is een anionische, nonsulfated glycosaminoglycaan bestaat uit repeterende eenheden van D-glucuronzuur en DN-acetylglucosamine. Door de aanwezigheid van de carboxyl-en hydroxylgroepen herhalen disacharide-eenheden, native HA is grotendeels hydrofiel en vatbaar voor chemische modificaties die sulfaat groepen voor photoreative immobilisatie 4-5 te introduceren. Eerdere studies met betrekking tot de immobilizations van HA op oppervlakken gebruik maken van de bioresistant gedrag van HA en de gesulfateerde afgeleide naar celadhesie controle op oppervlakken 6-7. In deze studies celadhesie bij voorkeur gebeurt op non-HA patroon regio&#39;s. Voor het analyseren van cellulaire interacties met exogene HA, hebben we een patroon gefunctionaliseerde oppervlakken die een controleerbare studie en hoge-resolutie visualisatie van kanker cel interacties met HA mogelijk te maken. Gebruikten we microcontact printen (UCP) naar discrete patroon regio&#39;s van HA te definiëren op een glazen ondergrond. Een &quot;tethering&quot; aanpak die carbodiimide het koppelen van de chemie is van toepassing op immobiliseren HA werd gebruikt 8. Glazen oppervlakken werden microcontact bedrukt met een aminosilaan en reageerde met een HA-oplossing van optimale verhoudingen van EDC en de NHS naar HA immobilisatie inschakelen in patroon arrays. Integratie van carbodiimide chemie met MCP kon de immobilisatie van HA aan bepaalde regio&#39;s, het creëren van oppervlakken die geschikt zijn voor in-vitro-toepassingen. Beide dikke darm kankercellen en cellen van borstkanker impliciet interactie met de HA micropatterned oppervlakken. Kankercel hechting opgetreden binnen 24 uur met proliferatie door 48 uur. Met behulp van HA micropatterned oppervlakken, hebben we aangetoond dat kanker celadhesie vindt plaats via de HA-receptor CD44. Bovendien, HA oppervlakken met een patroon verenigbaar waren met de scanning electron microscopy (SEM) en liet een hoge resolutie beeldvorming van kankercellen lijm uitsteeksels en het verspreiden van HA patronen om kanker te celbeweeglijkheid analyseren op exogene HA.

Watch this Scientific Journal Video about Micropatterned Surfaces to Study Hyaluronic Acid Interactions with Cancer Cells at JoVE.com

Micropatterned Surfaces to Study Hyaluronic Acid Interactions with Cancer Cells

Een nieuwe aanpak die de hoge-resolutie analyse van kanker cel interacties mogelijk met exogeen hyaluronzuur (HA) is beschreven. Oppervlakken met een patroon zijn vervaardigd door het combineren van carbodiimide chemie en microcontact afdrukken.

Micropatterned Oppervlakken aan hyaluronzuur Interacties met kanker cellen te bestuderen

Cancer invasion and progression involves a motile cell phenotype, which is under complex regulation by growth factors/cytokines and extracellular matrix ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Improved Visualization and Quantitative Analysis of Drug Effects Using Micropatterned Cells

Verbeterde visualisatie en kwantitatieve analyse van de Drug effecten met behulp van micropatterned cellen

To date, most HCA (High Content Analysis) studies are carried out with adherent cell lines grown on a homogenous substrate in tissue-culture treated ...

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

Ontwerp van een Cyclic Pressure Bioreactor voor de Ex Vivo Studie van Aorta hartkleppen

The aortic valve, located between the left ventricle and the aorta, allows for unidirectional blood flow, preventing backflow into the ventricle. Aortic ...

An Experimental System to Study Mechanotransduction in Fetal Lung Cells

Een experimenteel systeem om Mechanotransductie in foetale long cellen te bestuderen

Mechanical forces generated in utero by repetitive breathing-like movements and by fluid distension are critical for normal lung development. A key ...

Endothelialized Microfluidics for Studying Microvascular Interactions in Hematologic Diseases

Endothelialized Microfluidics voor het bestuderen van microvasculaire Interacties in Hematologische ziekten

Advances in  microfabrication techniques have enabled the production of inexpensive and  reproducible microfluidic systems for conducting biological and ...

Stretching Micropatterned Cells on a PDMS Membrane

Stretching micropatterned Cellen op een PDMS membraan

Mechanical forces exerted on cells and/or tissues  play a major role in numerous processes. We have developed a device to stretch  cells plated on a ...

Tissue Engineering of Tumor Stromal Microenvironment with Application to Cancer Cell Invasion

Tissue Engineering van Tumor Stromal Microenvironment met Toepassing op Cancer Cell Invasion

3D organotypic cultures of epithelial cells on a matrix embedded with mesenchymal cells are widely used to study epithelial cell differentiation and ...

Gene Transfection toward Spheroid Cells on Micropatterned Culture Plates for Genetically-modified Cell Transplantation

Gentransfectie richting Sferoïde Cellen op micropatterned Cultuur Platen voor genetisch gemodificeerde Cell Transplantation

To improve the therapeutic effectiveness of cell transplantation, a transplantation system of genetically modified, injectable spheroids was developed. ...

Preparation of Thermoresponsive Nanostructured Surfaces for Tissue Engineering

Voorbereiding van de thermoresponsieve nanogestructureerde oppervlakken voor Tissue Engineering

Thermoresponsive poly(N-isopropylacrylamide) (PIPAAm)-immobilized surfaces for controlling cell adhesion and detachment were fabricated by the ...

Preparation of 3D Collagen Gels and Microchannels for the Study of 3D Interactions In Vivo

Preparation of 3D Collagen Gels and Microchannels for the Study of 3D Interactions In Vivo

Voorbereiding van de 3D Collageen Gels en Microkanalen voor de Studie van 3D-Interacties<em&gt; In Vivo</em

Historically, most cellular processes have been studied in only 2 dimensions.  While these studies have been informative about general cell signaling ...

A Facile and Eco-friendly Route to Fabricate Poly(Lactic Acid) Scaffolds with Graded Pore Size

A Facile and Eco-friendly Route to Fabricate PolyLactic Acid Scaffolds with Graded Pore Size

Een Facile en Eco-vriendelijke Route naar Poly (melkzuur) Steigers met Graded Pore Size Fabriceer

Over the recent years, functionally graded scaffolds (FGS) gaineda crucial role for manufacturing of devices for tissue engineering. The importance of ...