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

Författarna medger användning av ytan analyslaboratorium vid Johns Hopkins, som finansieras som en del av Materials Research Science and Engineering Center genom National Science Foundation. LED är en IGERT praktikant och en National Science Foundation Fellow. Denna forskning har delvis stöd av NIH bidrag U54CA143868.

1. Standard Fotolitografi för Micropatterned Stamp Fabrication <ol><li> Skölj en ny kiselskiva med etanol och torka med luftström. Använd pincett för hantering av wafer och förhindra ytdefekter under hela processen. </li><li> Överföring wafer att snurra bestrykare och täck rånet yta med SU-2025 negativ fotoresist. Täck minst 80% av rån med fotoresist. Spin päls för 10 sekunder vid 600rpm, följt av 30 sekunder vid 3000rpm. På grund av ljuskänslighet av fotoresist, stänga rummet lampor från denna punk...

<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>

HA micropatterning metod som presenteras tillåter att studera cellens interaktion med exogena HA. HA är kända för att spela en nyckelroll i cancer progression 1 men det har varit begränsade studier som undersöker samspelet mellan cancerceller på tvådimensionell HA mönstrade ytor. En kontrollerbar studie om exogena HA micropatterns ger högupplösta visualisering av cancer cell adhesion, tillväxt och migration och kan klarlägga ytterligare grunderna i cancer. Genom att k...

<!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

Cancer invasionen och progression innebär rörliga cell fenotyp, som är under komplex reglering av tillväxt faktorer / cytokiner och extracellulär matrix (ECM) komponenter inom tumören mikromiljö. Hyaluronsyra (HA) är en stromaceller ECM komponent som är känt för att underlätta tumörtillväxt genom att öka invasion, tillväxt och angiogenes 1. Interaktion av HA med cellytan receptor CD44 inducerar signalerar händelser som främjar tumörceller tillväxt, överlevnad och migration, vilket ökar metastasering 2-3. HA är en anjoniska, nonsulfated glykosaminoglykan som består av upprepade enheter av D-glukuronsyra och DN-acetylglykosamin. På grund av närvaron av karboxylgrupp och hydroxylgrupper på repeterande disackarid enheter, infödda HA är till stor del hydrofil och mottaglig för kemiska modifieringar som introducerar sulfatgrupper för photoreative immobilisering 4-5. Tidigare studier med de immobilizations av HA på ytor utnyttja bioresistant beteende HA och dess sulfaterat derivat för att kontrollera cellens vidhäftning på ytor 6-7. I dessa studier celladhesion företrädesvis sker på icke-HA-mönstrade regioner. Att analysera cellulär interaktion med exogena HA, har vi utvecklat mönstrade functionalized ytor som möjliggör en kontrollerbar studie och högupplösta visualisering av interaktioner cancercell med HA. Vi utnyttjade microcontact utskrift (UCP) för att definiera diskret mönstrad regioner HA på glasytor. En &quot;tjudra&quot; inställning som gäller carbodiimide länka kemi för att immobilisera HA användes 8. Glasytor var microcontact ut med en aminosilane och reagerade med en HA lösning optimerad förhållandet mellan EDC och NHS att HA immobilisering i mönstrat matriser. Införliva carbodiimide kemi med MCP aktiverat immobilisering av HA till definierade regioner, skapar ytor som lämpar sig för in vitro-applikationer. Både koloncancer celler och bröstcancer cancerceller interagerade implicit med HA micropatterned ytor. Cancer celladhesion inträffade inom 24 timmar med spridning av 48 timmar. Använda HA micropatterned ytor visade vi att cancer cell adhesion sker genom HA-receptorn CD44. Dessutom var HA mönstrade ytor kompatibel med svepelektronmikroskop (SEM) och tillät högupplösande avbildning av lim cancercell utbuktningar och spridning på HA mönster att analysera motilitet cancer cell på exogena 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

En ny metod som gör att högupplösta analysen av samspelet cancercell med exogen hyaluronsyra (HA) beskrivs. Mönstrade ytor tillverkade genom att kombinera carbodiimide kemi och microcontact utskrift.

Micropatterned Ytor Study Hyaluronsyra Interaktioner med cancerceller

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

Förbättrad visualisering och kvantitativ analys av läkemedelseffekter Använda Micropatterned celler

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

Design av en cyklisk tryck Bioreaktor för Ex vivo Studie av Aorta hjärtklaffar

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

Ett experimentellt system för att studera Mechanotransduction i fetal lunga Celler

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

Endotelialiserade Mikrofluidik för att studera Mikrovaskulära Interaktioner i hematologiska sjukdomar

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 Celler på en 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 av tumör Stromal mikromiljö med Ansökan till 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

Gentransfektion mot sfäroid Celler på Micropatterned odlingsplattor för genetiskt modifierade celltransplantation

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

Framställning av termoresponsiv nanostrukturerade ytor för 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

Beredning av 3D koUagengeler och mikro för studien av 3D interaktioner<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

En Facile och miljövänlig väg till Tillverka Poly (mjölksyra) ställningar med Graded Porstorlek

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