Instituto Politécnico de Bragança, Escola Superior de Tecnologia e Gestão
Abstract
The cell culture has become over the years an important discipline for the thorough knowledge of cells behaviour and migration, as also cell-cell interaction. A few years ago it was only possible to create culture systems in vitro systems, however, with the advance of new technologies it has become possible to create culture systems in vivo closer to reality.
The microfabrication processes such as photolithography were used in this work for the design of a microdevice which is aimed to study the migration of cells into nanofibers.
Beyond the cell studies, microdevices were also used for rheological studies. The behaviour of blood cells is very important, regarding the transport of oxygen in our body as well as nutrients. The knowledge about the factors that influence changes in mechanical properties of erythrocytes is of great importance because it is their deformability that allows them to carry oxygen and pass through smaller arteries and veins. Therefore, another microdevice was used for the purpose of observing the deformation of the erythrocytes after contact with human tumour cell lines (NCI-H460- non-small cell lung cancer and HCT-15 - colon carcinoma) up to two consecutive days. With the flow rate of 500 nl/min, the flowing erythrocytes through the microchannel were captured by a high speed camera and their deformability was examined. The erythrocytes that contacted tumour cells show less deformability than ―healthy‖ erythrocytes.
It was found that the tests were insufficient to conclude clearly the effect of the tumour cells in the deformation of erythrocytes. We have found evidence that erythrocytes also influence the growth of tumour cells, however, further testing would be needed to clarify this observation. A cultura de células tornou-se ao longo dos anos uma importante disciplina para o conhecimento profundo do seu comportamento, migração e interação entre células. Com o avanço de novas tecnologias tornou-se possível criar sistemas de cultura in vivo mais próximos da realidade, quando anteriormente apenas existiam sistemas in vitro.
Neste trabalho, foram aplicados processos de microfabricação, nomeadamente a fotolitografia, para a conceção de um microdispositivo que teve como objetivo principal o estudo da migração de células em nanofibras.
Para além de estudos celulares, os microdispositivos também foram usados em estudos reológicos. O comportamento do sangue é muito importante, pois é ele que transporta o oxigénio no nosso organismo assim como nutrientes. Perceber o que influencia a alteração das características mecânicas dos eritrócitos é de grande importância pois é a sua deformabilidade que lhes permite transportar o oxigénio e passar nas artérias e veias mais pequenas. Assim, utilizou-se um outro microdispositivo, com o propósito de observar a deformação dos eritrócitos após contacto com linhas celulares tumorais humanas (NCI-H460 – cancro do pulmão e HCT-15 – carcinoma do cólon) até um máximo de dois dias consecutivos. Os eritrócitos fluíram pelo microcanal com uma taxa de fluxo de 500 nl/min e foram capturados por uma câmara de alta velocidade para ver a sua capacidade de deformação. Os eritrócitos que estiveram em contacto com as células tumorais revelam menos deformação que os eritrócitos ―saudáveis‖.
Verificou-se que os ensaios realizados foram insuficientes para concluir com clareza o efeito das células tumorais na deformação dos eritrócitos. Encontraram-se também indícios de os eritrócitos influenciarem o crescimento das células tumorais, no entanto, mais ensaios também seriam necessários para clarificar essas observações.This Final Project Report was a collaboration of the University of Navarra and research centre, CEI
