In vitro three-dimensional model of human prostatic adenocarcinoma produced by magnetic levitation
| Autor: | Priscila de Queiroz Souza Passos |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Daniel Perez Vieira, Karina de Oliveira Gonçalves, Andrea Cecilia Dorion Rodas |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2020 |
| Zdroj: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP Universidade de São Paulo (USP) instacron:USP |
| Popis: | Culturas celulares tradicionais em monocamada nem sempre são suficientes quando aplicadas a ensaios toxicológicos pré-clínicos in vitro, pois podem frequentemente perder as características e funções quando não integradas em um tecido ou órgão. A utilização de PIONs funcionalizadas para a construção de esferoides por levitação magnética é uma ferramenta de baixo custo, de fácil manipulação e biocompatível, permitindo sua associação a linhagens celulares. Neste trabalho, as propriedades biofuncionais de esferoides celulares construídos a partir de células tumorais e nanopartículas magnéticas de óxido de ferro (PIONs) biofuncionalizadas foram estudadas, cujas nanopartículas de óxido de ferro foram sintetizadas por co-precipitação, funcionalizadas com os aminoácidos glicina e poli-L-lisina e então submetidas a caracterização físico-química por MET, DRX, DLS, potencial zeta e FTIR. A partir dessas análises foi possível identificar nanopartículas de magnetita com tamanho ideal e carga eletrostática positiva estável para adsorção às células. Essas nanopartículas também foram submetidas a uma avaliação biológica quanto a adsorção à membrana de células tumorais de próstata (LNCaP), citotoxicidade e formação de esferoides. Foi observada boa adsorção dos PIONs, sem desprendimento das células durante o cultivo celular, não foi observada citotoxicidade das nanopartículas e houve resposta magnética suficiente a fim de permitir a formação dos esferoides quando na presença de um campo magnético. Os esferoides tumorais obtidos a partir da adsorção das nanopartículas foram avaliados estruturalmente por microscopia de fluorescência e analise histológica com resultados satisfatórios para uma estrutura tumoral. Foram também utilizados como sistema-teste na avaliação do potencial tóxico de substâncias farmacológicas e não-farmacológicas de ação conhecida com resultados reprodutíveis. Portanto, o produto final deste trabalho pode ser utilizado em testes posteriores de eficácia de fármacos que visem tratar os tumores prostáticos humanos. Traditional monolayer cell cultures are not always sufficient when applied to pre-clinical toxicological tests in vitro, as they can often lose their characteristics and functions when not integrated into a tissue or organ. The use of functionalized PIONs for the construction of spheroids by magnetic levitation is a low-cost tool, easy to handle and biocompatible, allowing its association with cell lines. In this work, the biofunctional properties of cellular spheroids constructed from tumor cells and biofunctionalized iron oxide nanoparticles (PIONs) were studied, whose iron oxide nanoparticles were synthesized by co-precipitation, functionalized with the amino acids glycine and poly-L-lysine and then subjected to physical-chemical characterization by MET, DRX, DLS, zeta potential and FTIR. From these analyzes it was possible to identify nanoparticles of magnetite with ideal size and stable positive electrostatic charge for adsorption to cells. These nanoparticles were also subjected to a biological evaluation regarding the adsorption to the membrane of prostate tumor cells (LNCaP), cytotoxicity and spheroid formation. Good adsorption of the PIONs was observed, without detaching the cells during cell culture, no cytotoxicity of the nanoparticles was observed and there was sufficient magnetic response to allow the formation of the spheroids when in the presence of a magnetic field. The tumor spheroids obtained from the adsorption of the nanoparticles were structurally evaluated by fluorescence microscopy and histological analysis with satisfactory results for a tumor structure. They were also used as a test system in the evaluation of the toxic potential of pharmacological and non-pharmacological substances of known action with reproducible results. Therefore, the final product of this work can be used in further tests of efficacy of drugs aimed at treating human prostate tumors. |
| Databáze: | OpenAIRE |
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