DE102008024408A1 - Device for investigation of a migration of adherent cells from a coating of a carrier coated by protein, comprises a barrier, which stands in contact with the carrier and is removable from the carrier - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Untersuchung einer Migration adhärenter Zellen auf einer zumindest aus einem Protein bestehenden Beschichtung eines Trägers. Dabei ist eine mit dem Träger in Kontakt stehende und von dem Träger entfernbare Barriere vorgesehen, welche auf dem Träger im Bereich des Kontakts ein Wachstum der Zellen verhindert, so dass dort bei einer Kultivierung der Zellen auf dem Träger ein von den Zellen freigehaltener Bereich verbleibt. Ein Entfernen der Barriere erlaubt die Migration der Zellen in den freigehaltenen Bereich hinein.The The invention relates to a device for studying a migration adherent cells on at least one protein existing coating of a carrier. There is one in contact with the wearer and by the wearer removable barrier provided on the support in the area of contact prevents growth of the cells, so that there in a cultivation of the cells on the carrier left by the cells remains area. A removal of the Barrier allows the cells to migrate to the free ones Area inside.
Aus
Weiterhin ist von der Firma ibidi GmbH, Am Klopferspitz 19, 82152 Martinsried, Deutschland ein Einsatz für ein Zellkulturgefäß bekannt, mit welchem die Migration von Zellen untersucht werden kann. Dieser Zellkultur-Einsatz besteht aus Silikon. Auf der Unterseite, mit welcher der Zellkultureinsatz auf den Boden eines Zellkulturgefäßes gesetzt wird, ist dieser klebrig bzw. adhäsiv. Nach dem Aufsetzen auf den Boden des Zellkulturgefäßes adhäriert der Einsatz dort selbstständig und bildet zwei durch eine Trennwand flüssigkeitsdicht voneinander getrennte Kammern, in welchen auf dem Boden des Zellkulturgefäßes adhärent wachsende Zellen bis zum Erreichen der Konfluenz kultiviert werden können. Durch die Klebrigkeit der Unterseite des Einsatzes wird ein Zellwachstum unter der Trennwand vollständig vermieden.Farther is from the company ibidi GmbH, Am Klopferspitz 19, 82152 Martinsried, Germany announced an insert for a cell culture vessel, with which the migration of cells can be examined. This Cell culture insert is made of silicone. On the bottom, with which cell culture insert on the bottom of a cell culture vessel is set, this is sticky or adhesive. After this Place on the bottom of the cell culture vessel The use adheres there independently and forms two liquid-tight by a partition from each other separate chambers, in which on the bottom of the cell culture vessel adherently growing cells until reaching confluency can be cultivated. By the stickiness of the bottom In use, cell growth under the bulkhead is completed avoided.
Nach dem Entfernen des Einsatzes von dem Boden des Zellkulturgefäßes verbleiben zwei definierte Zellareale, welche durch einen zellfreien Bereich von der Breite der Trennwand zwischen den beiden Kammern voneinander getrennt sind. Die Migration der Zellen in den zellfreien Bereich hinein kann untersucht werden.To removing the insert from the bottom of the cell culture vessel remain two defined cell areas, which by a cell-free Range of the width of the partition between the two chambers are separated from each other. The migration of cells into the cell-free Area inside can be examined.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren anzugeben, mittels der/dem eine Migration adhärenter Zellen auf einem mit zumindest einem Protein beschichteten Trägers untersucht werden kann.task It is the object of the present invention to provide an improved device and to provide an improved method by which migration becomes more adherent Cells on a carrier coated with at least one protein can be examined.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 17 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 16 und 18 bis 25.These The object is achieved by the features of claims 1 and 17 solved. Advantageous embodiments of Invention will become apparent from the features of the claims 2 to 16 and 18 to 25.
Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zur Untersuchung einer Migration adhärenter Zellen auf einer zumindest aus einem Protein bestehenden Beschichtung eines Trägers vorgesehen.According to the invention a device for studying a migration more adherent Cells on a coating consisting of at least one protein a carrier provided.
Bevorzugt handelt es sich bei dem Protein um ein extrazelluläres Matrixprotein, insbesondere ein Fibronektin oder ein Kollagen. Bei dem Träger kann es sich beispielsweise um den Boden eines Zellkulturgefäßes handeln. Der Träger kann auch auf dem Boden eines Zellkulturgefäßes angeordnet sein. Der Träger kann beispielsweise eine Platte bzw. ein Plättchen, beispielsweise aus Glas oder einem ersten Kunststoff, sein. Bei der Platte bzw. dem Plättchen kann es sich um ein Deckgläschen oder einen Objektträger handeln. Statt einer Anordnung auf dem Boden eines Zellkulturgefäßes ist es aber auch denkbar, dass auf der Platte oder einem sonstigen Träger adhärent wachsende Zellen lediglich von einem Tropfen eines Zellkulturmediums bedeckt werden und der Träger oder die Platte in einer feuchten Kammer angeordnet ist, so dass der Tropfen nicht eintrocknen kann.Prefers is the protein an extracellular Matrix protein, in particular a fibronectin or a collagen. at the carrier may be, for example, the bottom of a cell culture vessel act. The carrier may also be on the bottom of a cell culture vessel be arranged. The carrier may for example be a plate or a plate, for example made of glass or a first plastic, his. At the plate or the plate It can be a coverslip or a slide act. Instead of an arrangement on the bottom of a cell culture vessel But it is also conceivable that on the plate or another Carrier adherent growing cells only from a drop of a cell culture medium and the carrier or the plate is placed in a moist chamber, so that the drop can not dry.
Erfindungsgemäß ist bei der Vorrichtung mindestens eine mit dem Träger in Kontakt stehende und von dem Träger entfernbare Barriere vorgesehen, welche auf dem Träger im Bereich des Kontakts ein Wachstum der Zellen verhindert, so dass im Bereich des Kontakts bei einer Kultivierung der Zellen auf dem Träger ein von den Zellen freigehaltener Bereich verbleibt. Der Kontakt kann beispielsweise dadurch hergestellt und aufrecht erhalten werden, dass die Barriere auf den Boden des Zellkulturgefäßes gedrückt und dort festgeklemmt wird. Um das Festklemmen zu erlauben kann die Barriere z. B. so bemessen sein, dass sie nach einem Einsetzen in das Zellkulturgefäß durch eine Wandung des Zellkulturgefäßes festgeklemmt wird. Bei einer Petrischale als Zellkulturgefäß wären die Abmessungen der Barriere dann auf den Innendurchmesser der Petrischale abgestimmt.According to the invention at least one device in contact with the carrier in the device standing and removable from the carrier barrier provided which on the support in the area of contact growth prevents the cells, so in the area of contact at a Cultivation of the cells on the support one of the cells reserved area remains. The contact can be, for example manufactured and maintained by that barrier pressed on the bottom of the cell culture vessel and is clamped there. To allow the clamping the barrier z. B. be sized so that after insertion into the cell culture vessel through a wall of the Cell culture vessel is clamped. At a Petri dish as a cell culture vessel would be the dimensions of the barrier then on the inner diameter of the Petri dish Voted.
Ein Entfernen der Barriere erlaubt die Migration der Zellen in den freigehaltenen Bereich hinein. Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass die Barriere an dem mit dem Träger in Kontakt stehenden Bereich aus einem Material besteht, welches nicht an dem beschichteten Träger adhäriert.Removal of the barrier allows migration of the cells into the reserved area. According to the invention, it is further provided that the barrier on the region in contact with the carrier consists of a material which does not adhere to the coated carrier.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, dass durch das Abkratzen der Zellen beim Scratch-Assay eine auf dem Träger vorhandene Beschichtung aus Protein entfernt wird. Dies führt dazu, dass die Zellen bei der anschließenden Migration direkt auf dem Material des Trägers, beispielsweise Plastik oder Glas, migrieren. Dies führt zu artifiziellen Ergebnissen, welche im Hinblick auf das native Verhalten von in Kontakt mit einer extrazellulären Matrix stehenden Zellen wenig aussagekräftig sind.The Inventors of the present invention have recognized that by the Scrape the cells in the scratch assay one on the support existing coating is removed from protein. This leads to, that the cells in the subsequent migration directly on the material of the carrier, for example plastic or Glass, migrate. This leads to artificial results, which in terms of the native behavior of in contact with a extracellular matrix standing cells little meaningful are.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben weiterhin erkannt, dass mit dem Entfernen des Zellkultur-Einsatzes der Firma ibidi GmbH vom Boden eines Zellkulturgefäßes Proteine, mit welchen der Boden des Zellkulturgefäßes beschichtet ist, entfernt werden. Ursache dafür ist die Klebrigkeit der Unterseite des Zellkultur-Einsatzes. Die Untersuchung der Zellmigration in dem durch das Entfernen des Zellkultur-Einsatzes proteinfrei gewordenen Bereich liefert ebenfalls artifizielle Ergebnisse, weil die Zellen dabei direkt auf dem, beispielsweise aus Glas oder Kunststoff bestehenden, Boden des Zellkulturgefäßes migrieren.The Inventors of the present invention have further recognized that with the removal of the cell culture insert of the company ibidi GmbH from the bottom of a cell culture vessel proteins, with which the bottom of the cell culture vessel coated is to be removed. The cause for this is the stickiness the bottom of the cell culture insert. The study of cell migration in that by removing the cell culture insert protein-free area also provides artificial results because The cells are directly on the, for example, glass or plastic migrate existing bottom of the cell culture vessel.
Im Gegensatz zu dem Zellkultur-Einsatz der Firma ibidi GmbH klebt die Barriere der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht selbst auf dem Träger fest. Sie besteht zumindest an dem mit dem Träger in Kontakt stehenden Bereich aus einem Material, welches nicht an dem beschichteten Träger adhäriert. Das Material ist also nicht adhäsiv, wie beispielsweise weiches Silikon, so dass beim Entfernen der Barriere die Beschichtung erhalten bleibt. Der wesentliche Vorteil der bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einsatz kommenden Barriere besteht darin, dass durch das Erhaltenbleiben der Beschichtung die adhärenten Zellen nach Entfernen der Barriere auf der Beschichtung und nicht auf dem Material, aus welchem der Träger besteht, migrieren können. Ein weiterer Vorteil der Barriere der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht in deren Wiederverwendbarkeit, weil sich die Eigenschaften der Barriere bei deren wiederholter Benutzung nicht verändern. Im Gegensatz dazu ist der von der Firma ibidi GmbH vertriebene Einsatz nur sehr eingeschränkt wiederverwendbar, weil dessen Klebrigkeit mit der Zahl der Benutzungen abnimmt, so dass der Einsatz nicht mehr auf dem Träger haftet.in the Unlike the cell culture use of the company ibidi GmbH sticks the Barrier of the device according to the invention not even stuck to the carrier. It consists at least in that area in contact with the carrier made of a material, which does not adhere to the coated support. The Material is therefore not adhesive, such as soft Silicone, so that when removing the barrier to get the coating remains. The main advantage of the invention Device for use coming barrier is that through maintaining the coating the adherent cells after removing the barrier on the coating and not on the Material from which the carrier is made to migrate. Another advantage of the barrier of the device according to the invention is their reusability because of the properties Do not change the barrier during repeated use. In contrast, the use sold by the company ibidi GmbH only very limited reusable because of its stickiness decreases with the number of uses, so the use is not more on the carrier.
Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, die Migration der Zellen auf einer definierten Beschichtung zu untersuchen. Zellen stehen in ihrer nativen Umgebung im Organismus in Kontakt zu einer extrazellulären Matrix. Diese Matrix hat einen entscheidenden Einfluss auf das Migrationsverhalten der Zellen. Die Aussagekraft einer mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführten Untersuchung des Migrationsverhaltens ist daher wesentlich größer als die Aussagekraft einer mit dem Einsatz der Firma ibidi GmbH oder mittels eines Scratch-Assays durchgeführten Untersuchung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch mehrere, insbesondere parallel angeordnete, der Barrieren enthalten. Das ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn im Zellkulturmedium bei der Migration der Zellen ein von den Zellen freigesetzter Stoff, insbesondere ein auf andere Zellen als Botenstoff wirkender Stoff, untersucht werden sollen. Die Zahl der insgesamt in der Vorrichtung migrierenden Zellen ist dadurch größer als beim Vorhandensein nur einer Barriere, so dass insgesamt eine größere Menge dieses Stoffs freigesetzt wird. Enthält die erfindungsgemäße Vorrichtung mehrere der Barrieren, können diese, beispielsweise mittels eines Stegs, miteinander verbunden sein. Dadurch ist die Handhabung der Barrieren vereinfacht.through the device according to the invention makes it possible to study the migration of cells on a defined coating. Cells are in their native environment in contact with the organism an extracellular matrix. This matrix has a decisive one Influence on the migration behavior of the cells. The expressiveness a performed with the device according to the invention Investigation of the migration behavior is therefore much greater as the expressiveness of one with the use of the company ibidi GmbH or by means of a scratch assay. The device according to the invention can also be several, in particular arranged in parallel, containing barriers. That is in particular then advantageous if in the cell culture medium in the migration of Cells a liberated from the cells substance, in particular a to other cells acting as a messenger substance to be examined should. The total number of cells migrating in the device This is greater than the presence only a barrier, so overall a larger one Amount of this substance is released. Contains the device according to the invention several of the barriers, these can, for example, by means a bridge, be connected to each other. This is the handling the barriers are simplified.
Bei dem Zellkulturgefäß handelt es sich bevorzugt um eine Petrischale oder eine Vertiefung einer Mikrotiterplatte. Beide Gefäße und deren Beschichtung mit Protein sind in der Laborpraxis etabliert. Die Petrischale oder die Vertiefung der Mikrotiterplatte bzw. die gesamte Mikrotiterplatte können aus einem zweiten Kunststoff bestehen. Kunststoffe sind besonders gut zur Beschichtung mit Proteinen geeignet. Je nach zur Beschichtung ausgewähltem Protein kann ein zweiter Kunststoff mit einer zu dem Protein gegensätzlichen Ladung ausgewählt werden, um die Bindung des Proteins an den Kunststoff zu begünstigen.at the cell culture vessel is preferred around a Petri dish or a well of a microtiter plate. Both vessels and their coating with protein are established in the laboratory practice. The Petri dish or the well the microtiter plate or the entire microtiter plate can consist of a second plastic. Plastics are particularly good suitable for coating with proteins. Depending on the coating selected protein may be a second plastic with a selected for the protein opposite charge be used to promote the binding of the protein to the plastic.
Die Barriere besteht vorzugsweise aus einem, insbesondere festen, biokompatiblen Material, vorzugsweise einem dritten Kunststoff und/oder einem, vorzugsweise inerten, Metall. Bei dem Metall kann es sich um Edelstahl handeln. Unter einem biokompatiblen Material wird ein Material verstanden, welches durch seine Beschaffenheit das Wachstum und/oder die Vermehrung von Zellen nicht oder nicht wesentlich beeinflusst. Eine Beeinflussung des Wachstums und/oder der Vermehrung von Zellen kann beispielsweise durch Stoffe bewirkt werden, welche der Kunststoff freisetzt. Die Barriere kann das Metall auch eingebettet in den dritten Kunststoff enthalten. Dadurch kann beispielsweise eine magnetische Kraft auf die Barriere ausgeübt werden, wenn es sich bei dem Metall um ein magnetisches oder ein durch einen Magneten anziehbares Metall handelt. Gleichzeitig können vorteilhafte Eigenschaften des dritten Kunststoffs, wie Korrosionsbeständigkeit oder antiadhäsive Eigenschaften, genutzt werden.The Barrier preferably consists of one, in particular solid, biocompatible Material, preferably a third plastic and / or a, preferably inert, metal. The metal may be stainless steel act. A biocompatible material is understood as meaning a material which by its nature the growth and / or the multiplication not or not significantly affected by cells. An influence For example, the growth and / or proliferation of cells may be caused by substances that releases the plastic. The Barrier can also be embedded in the third plastic metal contain. As a result, for example, a magnetic force the barrier will be exercised when it is at the metal around a magnetic or magnet attractable metal is. At the same time, advantageous properties of the third plastic, such as corrosion resistance or antiadhesive Properties to be used.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem dritten Kunststoff um, insbesondere hochmolekulares, Polyethylen (PE), Polystyrol (PS), Polypropylen (PP), Teflon, Polymethylmethacrylat (PMMA), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat (ABS), Polyethylenterephthalat (PET), Polyphenylenether (PPE), Sty rol/Acrylnitril (SAN), Styrol/Butadien (SB) oder einen anderen in der Medizin oder Biomedizin verwendeten Kunststoff.Particularly preferably, the third plastic is, in particular high molar gular, polyethylene (PE), polystyrene (PS), polypropylene (PP), teflon, polymethyl methacrylate (PMMA), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), polyethylene terephthalate (PET), polyphenylene ether (PPE), styrene / acrylonitrile ( SAN), styrene / butadiene (SB) or any other plastic used in medicine or biomedicine.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist, insbesondere an der Barriere, dem Träger oder dem Zellkulturgefäß, zumindest ein Mittel vorgesehen, mittels welchem die Barriere in dem Bereich des Kontakts auf den Träger gepresst wird. Dadurch kann zuverlässiger verhindert werden, dass die Zellen die Barriere im Bereich des Kontakts unterwandern. Bei dem Mittel kann es sich um eine an der Barriere, dem Träger oder dem Zellkulturgefäß angeordnete, insbesondere aus dem oder einem weiteren Metall oder dem dritten oder einem vierten Kunststoff gebildete, Feder oder Spange zum Festklemmen der Barriere an dem Träger oder dem Zellkulturgefäß oder auch um einen Magneten handeln. Ist das in der Barriere enthaltene oder die Barriere bildende Metall magnetisch oder durch einen Magneten anziehbar, wie z. B. Edelstahl, kann das Mittel ein unter dem Träger angeordneter Magnet sein, durch den die Barriere auf den Träger gepresst wird. Bei dem Magneten kann es sich um einen Dauermagneten oder einen Elektromagneten handeln. Um eine vordefinierte Anordnung des Magneten im Verhältnis zum Träger und/oder eine einfache Handhabung zu gewährleisten, kann der Magnet an einer in seiner Form auf die Form des Trägers bzw. Zellkulturgefäßes abgestimmten Einrichtung angeordnet sein. Bei der Einrichtung kann es sich z. B. um einen Deckel einer Petrischale handeln, an dessen Außenseite der Magnet fixiert ist. Zur Bereitstellung eines auf die Barriere wirkenden Magnetfelds wird dieser Deckel dann mit seiner Öffnung nach oben angeordnet und die Petrischale in den Deckel hineingestellt.at a preferred embodiment, in particular at the barrier, the carrier or cell culture vessel, at least one means provided by means of which the barrier in the area of the contact is pressed onto the carrier. This can more reliably prevent the Cells infiltrate the barrier in the area of the contact. In which Means can be one at the barrier, the carrier or the cell culture vessel, in particular from the or another metal or the third or a fourth Plastic formed, spring or clip for clamping the barrier the carrier or cell culture vessel or also act on a magnet. Is that included in the barrier or the barrier forming metal magnetically or by a magnet dressable, such. As stainless steel, the agent can under the carrier be arranged magnet through which the barrier to the carrier is pressed. The magnet can be a permanent magnet or act an electromagnet. To a predefined arrangement of Magnet in relation to the carrier and / or a Easy to use, the magnet can turn on one in its shape to the shape of the carrier or cell culture vessel be arranged coordinated device. At the facility it can z. B. act to a lid of a Petri dish, at the Outside the magnet is fixed. To provide a This lid is then carried along with the magnetic field acting on the barrier arranged upwards and the Petri dish put into the lid.
Die Feder kann beispielsweise als Drahtbügel ausgebildet sein. Jeweils ein Drahtbügel kann auf sich gegenüberliegenden Seiten der Barriere angeordnet und so bemessen sein, dass die Barriere damit an den Wandungen oder der Wandung des Zellkulturgefäßes festgeklemmt werden kann, um die Barriere dadurch auf den Boden des Zellkulturgefäßes zu pressen. Die Drahtbügel weisen den Vorteil auf, dass sie so gebogen werden können, dass sie eine Anpassung an Petrischalen oder andere Zellkulturgefäße mit unterschiedlichen Durchmessern oder Ausmaßen erlauben. Vorzugsweise sind die Feder und die Barriere oder die Spange und die Barriere einstückig ausgebildet. Die Barriere kann beispielsweise in einem Spritzgussverfahren herstellt sein. Bei einstückiger Ausbildung von Feder und Barriere oder Spange und Barriere ist eine Herstellung im Spritzgussverfahren in einem einzigen Verfahrensschritt möglich. Die Barriere kann dadurch kostengünstig in großen Stückzahlen hergestellt werden.The Spring may be formed, for example, as a wire hanger. In each case a wire hanger can be on opposite Arranged sides of the barrier and be sized to the barrier thus on the walls or the wall of the cell culture vessel can be clamped to the barrier thereby to the ground of the cell culture vessel. The wire hanger have the advantage that they can be bent so that they adapt to petri dishes or other cell culture vessels allow with different diameters or dimensions. Preferably, the spring and the barrier or the clasp and the barrier formed integrally. The barrier can be prepared for example in an injection molding process. at one-piece design of spring and barrier or clasp and barrier is an injection molding process in one single process step possible. The barrier can thereby produced inexpensively in large quantities become.
Vorzugsweise weist die Barriere, insbesondere an dem mit dem Träger in Kontakt stehenden Bereich, keine Beschichtung aus dem oder einem weiteren Protein auf. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Barriere, insbesondere an dem mit dem Träger in Kontakt stehenden Bereich, so beschaffen ist, dass sie keine Beschichtung aus dem oder einem weiteren Protein annimmt. Selbst wenn sich eine solche Barriere in einer Lösung eines zur Beschichtung von Kunststoffen an sich geeigneten solchen Proteins befindet, bleibt dieses Protein nicht an der Barriere haften. Dadurch kann sehr zuverlässig vermieden werden, dass die Zellen auf einer Beschichtung der Barriere, etwa aus von den Zellen selbst gebildeten extrazellulären Matrixproteinen, anhaften. Dadurch kann auch vermieden werden, dass beim Entfernen der Barriere an diese anhaftenden Zellen angrenzende Zellen verletzt werden und dadurch möglicherweise Migrationssignale ausgelöst werden.Preferably has the barrier, especially on the one with the carrier in contact area, no coating from or another Protein up. It is particularly preferred if the barrier, in particular at the area in contact with the carrier, so is that they have no coating from one or more Protein. Even if such a barrier in one Solution for the coating of plastics per se suitable protein, this protein does not remain adhere to the barrier. This can be avoided very reliably that the cells are on a coating of the barrier, approximately out of extracellular matrix proteins formed by the cells themselves, adhere. This can also be avoided when removing the Barrier injured cells adjacent to these adherent cells and possibly cause migration signals become.
Die Oberfläche der Barriere, insbesondere die Oberfläche an dem mit dem Träger in Kontakt stehenden Bereich, kann, vorzugsweise durch eine physikalische oder chemische Modifikation der Oberfläche oder durch Aufbringen einer, vorzugsweise inerten Beschichtung, funktionalisiert sein. Dadurch kann ein Adhärieren an dem beschichteten Träger vermieden werden und/oder erreicht werden, dass die Barriere so beschaffen ist, dass sie keine Beschichtung aus dem oder einem weiteren Protein annimmt. Die Oberfläche kann beispielsweise durch Plasmabeschichtung funktionalisiert sein. Die Oberfläche kann auch mittels eines Silans, insbesondere eines funktionellen Organosilans, funktionalisiert sein. Diese Art der Funktionalisierung wird auch als Silanisierung bezeichnet.The Surface of the barrier, especially the surface at the area in contact with the carrier, preferably by a physical or chemical modification the surface or by applying a, preferably inert coating, be functionalized. This can be an adhesion be avoided and / or achieved on the coated carrier be that the barrier is such that it does not coat out or another protein. The surface For example, it may be functionalized by plasma coating. The surface can also by means of a silane, in particular a functional organosilane, be functionalized. This kind of Functionalization is also called silanization.
Bevorzugt weisen der Träger und die Barriere oder das Zellkulturgefäß und die Barriere im Bereich des Kontakts sich in ihrer Form entsprechende, insbesondere plane, Oberflächen auf, so dass im Bereich des Kontakts ein möglichst kleiner Zwischenraum zwischen der Barriere und dem Träger verbleibt. Vorzugsweise ist die Barriere so geformt, dass der von den Zellen freigehaltene Bereich ein, insbesondere 0,1 bis 3 mm, bevorzugt 0,5 bis 2 mm breiter, Streifen oder ein, insbesondere 0,1 bis 3 mm, bevorzugt 0,5 bis 2 mm durchmessender, Kreis ist. Zur einfachen Untersuchung der Migration kann dann die Zeit bestimmt werden, bis der Streifen oder der Kreis zugewachsen ist. Alternativ kann zu unterschiedlichen Zeiten oder kontinuierlich die Geschwindigkeit bestimmt werden, mit der die Zellen in den freigehaltenen Bereich einwachsen.Prefers have the carrier and the barrier or the cell culture vessel and the barrier in the area of the contact is corresponding in shape, in particular plane, surfaces on, leaving in the area of contact the smallest possible space between the barrier and the carrier remains. Preferably, the barrier is shaped such that the area kept clear of the cells, in particular 0.1 to 3 mm, preferably 0.5 to 2 mm wider, strips or a, in particular 0.1 to 3 mm, preferably 0.5 to 2 mm diameter, Circle is. Time can then be easily analyzed for migration be determined until the strip or the circle is overgrown. Alternatively, at different times or continuously the speed with which the cells are kept in the free Grow in area.
Vorzugsweise ist die Barriere so geformt, dass der von den Zellen freigehaltene Bereich an beiden Enden des Streifens verbreitert ist. Dadurch wird erreicht, dass die Barriere stabiler und zuverlässiger im Hinblick auf die Verhinderung der Migration der Zellen im Bereich des Kontakts auf dem Träger fixiert werden kann und dass eine plane Fläche der Barriere plan auf dem Träger aufliegt.Preferably, the barrier is shaped such that the area kept clear of the cells is widened at both ends of the strip. This will ensures that the barrier can be fixed more stably and reliably with regard to preventing the migration of the cells in the region of the contact on the support and that a planar surface of the barrier rests flat on the support.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Untersuchung einer Migration adhärenter Zellen mittels einer erfin dungsgemäßen Vorrichtung. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- a) Aussäen der Zellen auf dem Träger in einem Zellkulturmedium,
- b) Kultivieren der Zellen bis sie in einem die Barriere umgebenden Bereich konfluent sind,
- c) Entfernen der Barriere und Erfassen des Ausmaßes des von den Zellen freigehaltenen Bereichs und
- d) Weiterkultivieren der Zellen und Erfassen einer Veränderung des Ausmaßes des von den Zellen freigehaltenen Bereichs.
- a) sowing the cells on the support in a cell culture medium,
- b) culturing the cells until confluent in an area surrounding the barrier,
- c) removing the barrier and detecting the extent of the area vacated by the cells and
- d) further culturing the cells and detecting a change in the extent of the cell-free area.
Das Erfassen des Ausmaßes des von den Zellen freigehaltenen Bereichs und von dessen Veränderung kann mittels in, insbesondere regelmäßigen, zeitlichen Abständen durchgeführten fotografischen Aufnahmen oder mittels, insbesondere in Echtzeit erfolgender, Videomikroskopie erfolgen. Die Migration der Zellen kann analysiert werden. Die Analyse der Migration kann die Analyse einer Migrationsgeschwindigkeit, einer Migrationsrichtung, einer Proteinexpression, einer Ausschüttung eines Botenstoffs und/oder einer Proteinlokalisation umfassen. Bei dem Botenstoff handelt es sich um einen Stoff, der zur Übertragung von Signalen bzw. Informationen zwischen Zellen dient. Die Analyse der Proteinexpression und/oder der Proteinlokalisation kann immunzytochemisch erfolgen. Bei einer immunzytochemischen Analyse handelt es sich um ein allgemein bekanntes Verfahren, bei welchem bestimmte Proteine einer Zelle spezifisch mittels Antikörpern oder Antikörperfragmenten detektiert werden. Die Antikörper oder Antikörperfragmente können selbst eine Markierungssubstanz aufweisen oder mittels gegen diese Antikörper oder Antikörperfragmente gerichtete und eine Markierungssubstanz aufweisende sekundäre Antikörper oder Antikörperfragmente detektiert werden. Die Detek tion der Proteine erfolgt dann durch Nachweis des Vorhandenseins der Markierungssubstanz. Bei der Markierungssubstanz kann es sich um einen Fluoreszenzfarbstoff, ein durch eine spezifische Reaktion nachweisbares Enzym, wie Peroxidase oder alkalische Phosphatase, oder ein Molekül handeln, welches mit hoher Affinität spezifisch ein spezifisches weiteres Molekül bindet, wie z. B. Biotin, Avidin, Streptavidin oder Phalloidin. Um eine besonders empfindliche Detektion zu ermöglichen, können auch Antikörpern oder Antikörperfragmenten eingesetzt werden, welche ein radioaktives Isotop als Markierungssubstanz aufweisen.The Detecting the extent of the cells kept free from the cells Area and its change can by means of, in particular regular intervals photographic recordings or by means, in particular in real time successful, video microscopy done. The migration of the cells can be analyzed. The analysis of the migration can be the analysis a migration rate, a migration direction, a protein expression, a secretion of a messenger and / or a protein localization include. The messenger substance is a substance that for the transmission of signals or information between Cells serves. The analysis of protein expression and / or protein localization can be done immunocytochemically. In an immunocytochemical analysis it is a well-known method in which certain proteins of a cell specifically by means of antibodies or antibody fragments are detected. The antibodies or Antibody fragments can themselves be a labeling substance or by means of against these antibodies or antibody fragments directed and a marker substance having secondary antibody or antibody fragments are detected. The detec tion The protein is then detected by detecting the presence of the protein Labeling substance. The marking substance may be a Fluorescent dye, a detectable by a specific reaction Enzyme, such as peroxidase or alkaline phosphatase, or act a molecule, which specifically with high affinity specific another molecule binds, such. Biotin, avidin, streptavidin or phalloidin. To enable a particularly sensitive detection, may also be antibodies or antibody fragments be used, which is a radioactive isotope as a marker exhibit.
Bevorzugt werden die Zellen, zumindest während der Schritte a), b) und/oder d), mindestens einem dem Zellkulturmedium zugesetzten die Zellmigration potentiell beeinflussenden Zusatzstoff oder einem physikalischen Einfluss, insbesondere einer Strahlung oder einer Temperaturänderung, ausgesetzt. Die Zellen können auch, insbesondere vor dem Schritt d), bevorzugt vor dem Schritt c), insbesondere vor dem Schritt b), besonders bevorzugt vor dem Schritt a), einer Modifikation unterzogen werden. Bei der Modifikation kann es sich um eine gentechnische, pharmakologische, physikalische, biochemische oder chemische Modifikation handeln. Als Zellen werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt Fibroblasten, Endothelzellen oder Epithelzellen eingesetzt. Bei diesen und anderen der Zellen kann es sich um Zellen einer stabil transfizierten Zelllinie handeln.Prefers the cells are at least during steps a), b) and / or d), at least one added to the cell culture medium Cell migration potentially affecting additive or a physical influence, in particular a radiation or a Temperature change, exposed. The cells can also, in particular before step d), preferably before the step c), in particular before step b), particularly preferably before the step a), be subjected to a modification. In the modification can it is a genetic, pharmacological, physical, biochemical or chemical modification. As cells become preferred in the method according to the invention Used fibroblasts, endothelial cells or epithelial cells. at These and other cells can be stable cells act transfected cell line.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und der Figuren näher erläutert. Es zeigen:following The invention is based on an embodiment and the figures explained in more detail. Show it:
Das
erfindungsgemäße Verfahren wird wie folgt durchgeführt:
Die
Barriere
The barrier
Der
Versuch kann auch mit jeder anderen adhärent wachsenden
Zelllinie durchgeführt werden. Die Zahl der auszusäenden
Zellen und die Zeit, die erforderlich ist, um einen konfluenten
Zellrasen
Bei
dem hier durchgeführten Versuch wird am Ende der genannten
14 Stunden die Barriere
Die Analyse der Migration kann nach vorgegebenen Zeitspannen t oder durch Echtzeit-Videomikroskopie erfolgen. Die Echtzeit-Videomikroskopie erlaubt auch die Analyse der Migration einzelner Zellen ausgehend von einem Zellverband.The Analysis of the migration can be done after given periods of time t or done by real-time video microscopy. Real-time video microscopy allowed also the analysis of the migration of single cells starting from one Cell cluster.
- 1010
- Vorrichtungcontraption
- 1111
- PetrischalePetri dish
- 1212
- Barrierebarrier
- 1414
- Federfeather
- 1515
- Wand der Petrischalewall the Petri dish
- 1616
- Kontaktflächecontact area
- 1818
- zellfreie Flächecell-free area
- 2020
- Markierungmark
- 2121
- Bildausschnittimage section
- 2222
- Zellrasencell lawn
- 2424
- zellfreier Streifencell-free strip
- 2525
- Trägercarrier
- 2626
- Zellkultur-EinsatzCell culture insert
- AA
- Flächearea
- bb
- durchschnittliche Breiteaverage width
- hH
- Höheheight
- tt
- ZeitspannePeriod of time
- vv
- Migrationsgeschwindigkeitmigration rate
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- - Todaro G. J. et al., J. Cell. Physiol. 1965, 66(3): 325-33 [0002] Todaro GJ et al., J. Cell. Physiol. 1965, 66 (3): 325-33 [0002]
Claims (25)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Applications Claiming Priority (1)
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ID=41212534
Family Applications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019091939A1 (en) * | 2017-11-10 | 2019-05-16 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Device for the cultivation of and radiation-induced killing of cells and method for analyzing a migration and/or healing of a wound |
WO2023215490A1 (en) * | 2022-05-04 | 2023-11-09 | Harvard Bioscience Inc. | Systems and methods for holding an instrument in a petri dish |
-
2008
- 2008-05-20 DE DE200810024408 patent/DE102008024408A1/en not_active Withdrawn
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Todaro G. J. et al., J. Cell. Physiol. 1965, 66(3): 325-33 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019091939A1 (en) * | 2017-11-10 | 2019-05-16 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Device for the cultivation of and radiation-induced killing of cells and method for analyzing a migration and/or healing of a wound |
US11578298B2 (en) | 2017-11-10 | 2023-02-14 | Universität Regensburg | Device for the cultivation of and radiation-induced killing of cells and method for analyzing a migration and/or healing of a wound |
WO2023215490A1 (en) * | 2022-05-04 | 2023-11-09 | Harvard Bioscience Inc. | Systems and methods for holding an instrument in a petri dish |
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