Микроскопические структуры направляют клетки рака

от

Исследователи из Университета Гриффита показали, что форма и химический состав микроскопических «возвратных» структур — крошечных выступающих колпачков, расположенных подобно шляпкам грибов, — могут регулировать прилипание, распространение и размножение раковых клеток.

Использование простых правил проектирования для управления поведением клеток в лаборатории

Используя агрессивную линию клеток тройного негативного рака молочной железы (MDA-MB-231), команда продемонстрировала, что простые правила проектирования могут управлять поведением клеток в лаборатории.

Исследование было опубликовано в журнале Advanced Materials Interfaces и также было выбрано для размещения на задней обложке предстоящего выпуска журнала.

Возвратные микроструктуры

Возвратные микроструктуры имеют выступающие края, которые создают ограниченные пространства и изогнутые поверхности. Команда изготовила массивы с круглыми, треугольными и линейными (микролинейными) колпачками из двух материалов: гидрофильного диоксида кремния (SiO₂) и гидрофобного карбида кремния (SiC), и исследовала, как геометрия и смачиваемость влияют на реакцию раковых клеток.

Используя лабораторную модель, команда показала, что может управлять тем, как клетки MDA-MB-231 — инвазивные клетки рака молочной железы — прилипают, распространяются и размножаются, изменяя кривые и химический состав этих крошечных структур.

«Клетки не просто реагируют на химические вещества: они „ощущают“ своё окружение», — сказал доктор Навид Кашанинежад из Квинслендского института квантовых и передовых технологий Гриффита (QUATRI) и Школы инженерии и искусственной среды.

«Изменяя кривизну, расстояние и химический состав поверхности, мы можем влиять на то, как агрессивные раковые клетки прикрепляются и растут. Это даёт нам более реалистичные лабораторные модели опухолей для скрининга лекарств и разработки подсказок для имплантатов и покрытий, которые менее благоприятны для рака».

Метод имитирует среду реальных опухолей

Исследователи культивировали клетки MDA-MB-231 на каждой поверхности и отслеживали рост в течение трёх дней с помощью метаболического анализа PrestoBlue, а также с помощью флуоресцентной микроскопии и СЭМ для визуализации распространения и организации цитоскелета.

Доктор Кашанинежад сказал, что метод более точно имитирует среду реальных опухолей в лаборатории, что может значительно улучшить тестирование новых противоопухолевых препаратов.

«Это также открывает двери для более эффективных способов выявления методов лечения, которые останавливают распространение раковых клеток», — сказал он. «В будущем этот подход можно будет использовать для разработки медицинских имплантатов или покрытий поверхностей, которые затруднят рост рака на них».

«Наш метод показывает, что поведение раковых клеток можно точно настроить с помощью кривизны и химического состава возвратных микроструктур».

Это исследование основано на предыдущей работе с простыми массивами микростолбиков, демонстрируя механочувствительное поведение, которое возникает при введении кривизны и ограничений через возвратные структуры.

Возвратные конструкции также были структурно стабильны, что позволяет использовать их в долгосрочных приложениях биоинтерфейсов.

Предоставлено Университетом Гриффита.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте