Mikrofluidní zařízení pro produkci a kultivaci sféroidů

Klára ŠPANBAUEROVÁ

Bachelor's thesis

Microfluidic device for production and cultivation of spheroids

Anotácia:

Tato bakalářská práce se zabývá využitím 3D buněčných modelů pro studium nádorových onemocnění zejména buněčnými liniemi MCF-7 a U87. Teoretická část poskytuje přehled o vzniku rakoviny, technikách biopsie a použití různých metod, jako například Hanging Drop, Spinner culture a tvorbou rakovinných sféroidů za pomoci agarových razítek. V neposlední řadě se věnuje mikrofluidním systémům pro tvorbu a kultivaci sféroidů. Praktická část se zaměřuje na přípravu designu systému a jeho vyrobení z ostemeru a porovnává jej s klasickou metodou výroby sféroidů pomocí agarových mikroforem. U vytvořených sféroidů byla analyzována jejich velikost, počet buněk a v případě mikrofluidního systému i velikost vygenerovaných kapek. Ke studiu morfologie sféroidů byla rovněž použita rastrovací elektronová mikroskopie, konfokální mikroskopie a fluorescenční mikroskopie. Z experimentálních výsledků vyplývá, že sféroidy z námi vytvořeného mikrofluidního systému jsou identické se sféroidy tvořenými konvenční metodou. Zároveň dokáže náš systém vytvořit sféroidy z buněčné linie MCF-7, která bez růstových faktorů není tohoto výsledku schopna dosáhnout. Sféroidy dokáže vytvořit za 4-6h, což u konvenční metody s agarovými razítky, kde tvorba sféroidů trvá 24h. Další výhodou systému je vytvoření většího množství sféroidů než jinými metodami a to až 4x více oproti zmiňované konvenční metodě.

Abstract:

This bachelor thesis deals with the use of 3D cell models for the study of cancer, in particular with the MCF-7 and U87 cell lines. The theoretical part provides an overview of cancer formation, biopsy techniques and the use of various methods such as Hanging Drop, Spinner culture and the creation of cancer spheroids using agar stamps. Finally, microfluidic systems for spheroid formation and culture are discussed. In the practical part, it focuses on the preparation of the design and fabrication of the system using an ostemer and compares it with the classical method of spheroid production using agar microspheres. The generated spheroids were analyzed for their size, number of cells and, in the case of the microfluidic system, the size of the generated droplets. Scanning electron microscopy, confocal microscopy and fluorescence microscopy were also used to study the morphology of the spheroids. The experimental results show that spheroids from the microfluidic system are identical to spheroids formed by the conventional method, and at the same time, the microfluidic system is able to generate spheroids from a line that is unable to achieve this result without growth factors. At the same time, it can create them in 4-6h, which is not possible with the conventional method with agar stamps. Another advantage of the system is the creation of more spheroids than with other methods.

Kľúčové slová

Sféroidy, droplet systémy, 3D kultury, metody produkce sféroidů, rakovinné buňky, mikrofluidní systémy

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 10. 7. 2023

Zverejniť od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: Mgr. Jiří Smejkal

JAN EVANGELISTA PURKYNĚ UNIVERSITY IN ÚSTÍ NAD LABEM

Faculty of Science

Bachelor programme / odbor:
Biology / Biology