МИГРАЦИОННАЯ ЯЧЕЙКА ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ АКТИВНОСТИ ОПУХОЛЕВЫХ КЛЕТОК

Важнейшим свойством живых клеток является способность к движению или миграции. Изучение миграции в среде, имитирующей условия in vivo с помощью микрожидкостных 3D-устройств, позволит заложить основу для разработки миниатюрного персонализированного диагностического устройства для онкологических заболеваний.
Цель исследования – изучение активного перемещения клеток в разработанной и изготовленной двухуровневой миграционной ячейке.
Материал и методы. Для культивирования клеток линии рака предстательной железы PC-3 использовались стандартные современные методы. Микроканалы изготавливались методом мягкой фотолитографии. Измерение гидродинамических характеристик потока проводилось с помощью оптических методов микроскопии, основанных на анализе изображений покадровых съемок изменяющегося потока.
Результаты. Для изучения активного перемещения клеток методом мягкой фотолитографии разработана и изготовлена двухуровневая миграционная ячейка. В нашей работе экспериментально показана способность клеток PC-3 совершать миграции в разработанной ячейке, вычислены скорости миграции клеток в миграционных каналах шириной 15 и 25 мкм. Средняя скорость миграции в канале шириной 15 мкм составила 0,45 мкм/мин., 25 мкм – 0,85 мкм/мин.
Выводы. Уникальность полученных результатов обусловлена использованием нового метода для изучения не только миграционных особенностей клеток, но и их деформации, влияющих на перемещения в стесненных условиях пространства. Разработка относительного простого 3D-устройства для наблюдения за миграцией клеток опухолей является важным шагом на пути улучшения диагностики и терапии онкологических заболеваний. 

1. Coughlin, M. F. The Use of Microfluidic Platforms to Probe the Mechanism of Cancer Cell Extravasation / M. F. Coughlin, R. D. Kamm // Adv. Healthcare Mater. ‒ 2020. – Vol. 9(8). ‒ e1901410. https://doi.org/10.1002/adhm.201901410

2. Yu, J. Reconfigurable open microfluidics for studying the spatiotemporal dynamics of paracrine signaling / J. Yu, E. Berthier, A. Craig [et al.] // Nat. Biomed. Eng. ‒ 2019. – Vol. 3. – P. 830-841. https://doi.org/10.1038/s41551-019-0421-4

3. Urbanska, M.A comparison of microfluidic methods for high-throughput cell deformability measurements / M. Urbanska, H.E. Muсoz, J. Shaw Bagnall [et al.] // Nat Methods. ‒ 2020. – Vol. 17. – P. 587-593. https://doi.org/10.1038/s41592-020-0818-8

4. Tong, Z. Chemotaxis of Cell Populations through Confined Spaces at Single-Cell Resolution / Z. Tong, E. M. Balzer, M. R. Dallas, W. Hung, K. J. Stebe, K. Konstantopoulos // PLoS ONE. ‒ 2012. – Vol. 7(1) ‒ e29211. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0029211

5. К вопросу о механизме клеточной миграции / А.А. Рахимов [и др.] // Многофазные системы. ‒ 2019. ‒ Т.14, №1. ‒ С. 17-26. https://doi.org/10.21662/mfs2019.1.003

6. Эффект динамического запирания инвертноэмульсионных растворов на основе эмульгатора-стабилизатора обратных эмульсий СЭТ-1 / А.Т. Ахметов [и др.] // Нефтегазовое дело. ‒ 2013. ‒ Т.11, №2. ‒ С. 64-70.