Name: micropatterned surfaces to study hyaluronic acid interactions with cancer cells
Uploaded: 2010-12-22T17:20:00
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Die Autoren danken den Einsatz der Oberflächenanalyse Laboratory an der Johns Hopkins, als Teil des Materials Science and Engineering Center durch die National Science Foundation finanziert. LED ist ein IGERT Praktikant und ein National Science Foundation Graduate Fellow. Diese Arbeit wurde teilweise durch NIH U54CA143868 unterstützt.

1. Standard-Photolithographie für mikrostrukturierten Stempel Fabrication <ol><li> Spülen Sie ein neues Silizium-Wafer mit Ethanol und trocken mit Luftstrom. Verwenden einer Pinzette, um Wafer Griff und verhindern Oberflächendefekte während des gesamten Prozesses. </li><li> Transfer-Wafer-Coater Spin und decken Waferoberfläche mit SU-2025 negativer Photoresist. Abdeckung von mindestens 80% des Wafers mit Fotolack. Spin Mantel für 10 Sekunden bei 600U/min, um 30 Sekunden bei 3000rpm gefolgt. Aufgrund der Lichtemp...

<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>

Die HA Mikrostrukturierung vorgestellte Methode ermöglicht die Untersuchung von Zell-Interaktionen mit exogenen HA. HA ist bekannt, eine wichtige Rolle in der Tumorprogression 1 spielen jedoch gab es nur Studien zur Untersuchung der Wechselwirkung von Krebszellen auf zweidimensionalen HA gemusterten Oberflächen worden. Ein steuerbarer Studie über exogenen HA Mikrostrukturen ermöglicht hochauflösende Visualisierung von Krebs Zelladhäsion, das Wachstum und die Migration und kann weitere Grundlagen von Kre...

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		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
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		</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

Cancer Invasion und Progression beinhaltet eine bewegliche Zelle Phänotyp, die unter komplexen Regulation durch Wachstumsfaktoren / Zytokine und extrazelluläre Matrix (ECM)-Komponenten in der Tumor-Mikroumgebung ist. Hyaluronsäure (HA) ist einer stromalen ECM-Komponente, die bekanntermaßen Tumorprogression durch Verbesserung der Invasion, Wachstum und Angiogenese 1 zu erleichtern wird. Interaktion von HA mit ihren Zelloberflächen-Rezeptor CD44 induziert Signal-Ereignisse, das Wachstum von Tumorzellen, das Überleben und die Migration zu fördern, wodurch Metastasierung 2-3. HA ist ein anionisches, nicht sulfatierten Glycosaminoglycan von sich wiederholenden Einheiten von D-Glucuronsäure und DN-Acetylglucosamin zusammen. Durch die Anwesenheit von Carboxyl-und Hydroxyl-Gruppen auf die Wiederholung Disaccharideinheiten, native HA weitgehend hydrophilen und zugänglich chemische Modifikationen, die Sulfatgruppen für photoreative Immobilisierung 4-5 einzuführen. Frühere Studien, die die Immobilisierung von HA auf Oberflächen nutzen die bioresistenten Verhalten der HA und seine sulfatierte Derivat Zelladhäsion auf Oberflächen 6-7 steuern. In diesen Studien Zelladhäsion bevorzugt auf Nichtspieler-HA strukturierten Gebieten. Zur Analyse zellulärer Interaktionen mit exogenen HA, haben wir gemusterten funktionalisierten Oberflächen, die ein steuerbares Studie und hochauflösende Visualisierung der Krebszelle Interaktionen mit HA ermöglichen entwickelt. Wir verwendeten Mikrokontaktdrucken (UCP) zu diskreten strukturierten Gebieten HA auf Glasflächen zu definieren. A &quot;Tethering&quot;-Ansatz, dass Carbodiimid Verknüpfung Chemie gilt für HA immobilisieren wurde 8 verwendet. Glasflächen wurden Mikrokontakt mit einem Aminosilan gedruckt und reagierte mit einer HA-Lösung optimiert Verhältnis von EDC und NHS zum HA Immobilisierung in gemusterten Arrays ermöglichen. Die Einbeziehung Carbodiimid-Chemie mit MCP konnte die Immobilisierung von HA auf definierte Bereiche, die Schaffung Oberflächen geeignet für in-vitro-Anwendungen. Beide Dickdarmkrebszellen und Brustkrebszellen implizit mit der HA mikrostrukturierten Oberflächen interagiert. Krebs Zelladhäsion innerhalb von 24 Stunden mit der Proliferation von 48 Stunden eingetreten ist. Mit HA mikrostrukturierten Oberflächen haben wir gezeigt, dass Krebs Zelladhäsion erfolgt durch die HA-Rezeptor CD44. Darüber hinaus wurden HA gemusterten Oberflächen kompatibel mit Rasterelektronenmikroskopie (SEM) und erlaubt hochauflösende Bildgebung der Krebszelle Klebstoff Vorsprünge und Verteilen auf HA-Muster zu Krebs Zellbewegung auf exogene HA analysieren.

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Micropatterned Surfaces to Study Hyaluronic Acid Interactions with Cancer Cells

Ein neuartiger Ansatz, dass die hochauflösende Analyse von Krebs Zell-Interaktionen ermöglicht mit exogenen Hyaluronsäure (HA) beschrieben wird. Gemusterten Oberflächen werden durch die Kombination Carbodiimid Chemie und Mikrokontaktdrucken hergestellt.

Mikrostrukturierten Oberflächen zum Studium Hyaluronsäure Wechselwirkungen mit Krebszellen

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

Verbesserte Visualisierung und quantitative Analyse von Arzneimittelwirkungen mit mikrostrukturierten Cells

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

Forschung

Biotechnik

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

Entwurf eines zyklischen Druck Bioreaktor für die Ex Vivo Studium der Aorten-Herzklappen

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

Ein experimentelles System, um Mechanotransduktion in fetalen Lunge Zellen zu untersuchen

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

Endothelialisierten Mikrofluidik für ein Studium Mikrovaskuläre Wechselwirkungen in Hämatologische Krankheiten

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-Cells auf einer mikrostrukturierten PDMS-Membran

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 von Tumor-Stroma-Mikromilieu mit Anwendung auf die Invasion von Krebszellen

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

Gentransfektion in Richtung Spheroid Zellen auf mikrostrukturierten Kulturplatten für genetisch veränderte Zelltransplantation

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

Herstellung von Thermoresponsive nanostrukturierte Oberflächen für 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

Herstellung von 3D-Kollagen-Gel und Mikrokanäle für das Studium der 3D-Interaktionen<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

Ein Facile und umweltfreundliche Weg zu fabrizieren Poly (Milchsäure) Scaffolds mit Graded Porengröße

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