Badanie wzrostu komórek na podłożach polimerowych

W ciągu ostatnich kilku lat nastąpił gwałtowny wzrost badań ukierunkowanych na oddziaływanie powierzchni z komórkami z uwagi na ich potencjalne wykorzystanie do projektowania różnego typu biosensorów. Inna dziedzina, gdzie zjawisko oddziaływania komórek z podłożem gra kluczowa role jest inżynieria tkankowa wykorzystująca go do opracowywania rusztowań komórkowych. Aby zoptymalizować biokompatybilność takich rusztowań czy powierzchni biosensorów, ważne jest poznanie wpływu własności powierzchniowych (chemicznych i fizycznych) na zdolność komórki do prawidłowego rozwoju.Przedstawione tutaj badania pokazują uzyskane wyniki wzrostu komórek czerniaka na różnych typach polimerowych podłoży tj. polistyrenie, usieciowanym poli(tlenku etylenu), poliizoprenie i poli(N-izopropyloakryloamidzie). Każde podłoże charakteryzowało sie rożnymi własnościami chemicznymi i fizycznymi.Celem pracy było zbadanie zależności między tempem wzrostu komórek a właściwościami podłoża, takimi jak topografia, skład chemiczny oraz hydrofobowość / hydrofilowość. Do badań zostały wybrane komórki czerniaka pochodzące z pierwotnego ogniska raka (WM115) oraz z jego przerzutu do skóry (WM266-4). Hodowla komórek na badanych podłożach polimerowych miała na celu sprawdzenie wpływu własności tych podłoży na wzrost komórek pochodzących z różnych stadiów raka. Starano się określić, jakie właściwości powierzchniowe posiadają dominujący wpływ na adhezję oraz wzrost komórek. Prezentowane wyniki są zogniskowane na możliwość przygotowania powierzchni o określonej strukturze, które mogą być wykorzystane do rozróżniania populacji niejednorodnych komórek występujących w czerniaku.Wyniki pokazują, że ciężko wykazać jednoznacznie parametr, który ma dominujący wpływ na odpowiedź komórkową, obserwuje się interakcję pomiędzy tymi parametrami. Ostateczny wynik jest sumą kilku różnych własności powierzchni jakich zwilżalność, szorstkość i skład chemiczny.

Over the past few years there has been significant increase of studies focused on cell-substrates interactions mainly due to the growing potential application in the development of biosensors or engineered scaffolds for implants. To optimize the biocompatibility of such scaffolds or biosensors surfaces, it is important to know the influence of surface properties (chemical and physical ones) on cell ability to growth.The studies presented here, show the results of melanoma cell growth on various substrates prepared from polystyrene, cross-linked poly(ethylene oxide), polyisoprene and poly(N-isopropylacrylamide). Each substrate was characterized by distinct chemical and physical properties.The main aim of the work was to study the relation between cell ability to growth and substrates properties such as topography, chemical composition or their hydrophobicity/hydrophilicity. The cells, chosen for studies, were human melanoma cells originating from primary cancer site (WM115) and from its metastase to skin (WM166-4).The growth of melanoma cells aimed at the studies of influence of surface properties on cellular growth rate for cells coming from two various cancer stages. The significant attempt has been laid to determine which kind of surface properties have a dominant influence on the adhesion and cell growth. Presented results are focused on the possibility to prepare surfaces with defined surfaces that could be used to distinguish between metastatic and non-metastatic cells in melanoma based on surfaces properties.The results show that it is difficult to define a single parameter possessing stronger influence on cell growth rather the competition between chemical and physical properties are observed. The final result, i.e optimal cell growth, is response of cells to various surface features like wettability, roughness or chemical composition.