Geri Dön

Understanding cancer and immune cell heterogeneity using microfluidics, dielectrophoresis, and conventional methods

Mikroakışkan, dielektroforezis ve geleneksel yöntemler kullanarak kanser-immün hücre heterojenliğini anlamak

  1. Tez No: 680380
  2. Yazar: ESRA ŞENGÜL
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MELTEM ELİTAŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Sabancı Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 87

Özet

Hücre heterojenliği, genetik varyasyonlar, çevresel farklılıklar ve hücresel özelliklerde değişiklikler, fenotipik ve fonksiyonel heterojenlik tek bir popülasyonu oluşturan aynı tip hücrelerde gelişir. Bu heterojenlik, moleküler biyoloji, genetik, immünoloji, kanser biyolojisi, hücre biyolojisi, biyokimya ve biyofizik gibi farklı alanlarda kapsamlı bir şekilde incelenmekte ve uygulanmaktadır. Tümördeki hücre heterojenliğinin kanser hücrelerinin istilacı özelliklerini geliştirdiği deneysel olarak kanıtlanmıştır. Bu tezde, Glioblastoma kanser hücre dizisi U87 ve tümörle ilişkili makrofajların yanı sıra monositler, farklı çip üstü laboratuvar cihazları, moleküler biyoloji tahlilleri ve geleneksel hücre kültürü teknikleri kullanılarak araştırılmıştır. Tek bir popülasyon içindeki hücrelerin heterojenliğini ve kanser-bağışıklık hücrelerinin doğrudan ve dolaylı kültürlerindeki heterojenlik değişimini anlamak amaçlanmaktadır. Heterojenlik, geleneksel hücre kültürü teknikleri kullanılarak popülasyon düzeyinde ölçülürken, mikroakışkan cihaz tek hücre düzeyinde veri almayı sağlamıştır. Dielektroforez, sürekli olarak tek hücrelerin dielektrik deformasyonunu ve konumunu gerçek zamanlı vermiştir. İmmün boyama deneyleri, hücrelerin büyüklük, istilacılık, mezenkimal fenotip, makrofaj polarizasyonu, dinamik ortamda immün hücre plastisitesi belirlemiştir. Hücrelerin Vimentin, E-Cadherin, CD68, CD80, CD163, CD14, CD11a, CD11b belirteçleri ile özellikleri belirlenmiştir. Mikroakışkan cihazda ve hücre kültürü kaplarındaki deneyler glioma ve makrofaj popülasyonlarında yüksek oranda heterojenite olduğunu doğrulamıştır. Glioma hücrelerinin makrofajlardan elde edilen koşullu kültüründe proliferasyon hızı yavaşlamış, göç hızı artmıştır. Binlerce hücreyi analiz etme ve hastaya özel numunelerde analiz gerçekleştirmek için mevcut çip üstü laboratuvar teknikleri geliştirilmelidir.

Özet (Çeviri)

Cell heterogeneity is characterized by genetic variations, environmental differences, and reversible changes in cellular properties. Phenotypic and functional heterogeneity develops in cells within the same population. This heterogeneity is extensively studied and implemented in different fields, namely, molecular biology, genetics, immunology, cancer biology, cell biology, biochemistry, and biophysics. It is experimentally proven that cell heterogeneity inside the tumor enhances the invasive characteristics of the cancer cells. In this study, Glioblastoma cell line U87 and tumor-associated macrophages, as well as monocytes, were investigated using different lab-on-chip devices, and conventional cell culture techniques. It is aimed to understand the heterogeneity of cells within a single population and the direct and indirect culture of cancer and immune cells. Heterogeneity is quantified at the population-level using conventional cell culture techniques, while microfluidic device enabled to receive single-cell level data, dielectrophoresis expanded the results by giving dielectric deformation and position of the single cells real-time, continuously. Immunostaining experiments further enhanced heterogeneity by determining biomechanical properties of cells such as size, invasiveness, mesenchymal phenotype, macrophage polarization, immune cell plasticity in a dynamic environment, and expression levels of Vimentin, E-Cadherin, CD68, CD80, CD163, CD11a, CD11b, and CD14. Batch culture assays and microfluidic tools together provided better insights into the behavior of cells. Both macrophage and glioma populations were highly heterogeneous. Glioma cells exhibited a higher migration rate and lower proliferation rate when there was paracrine signaling with macrophages. Existing lab-on-chip techniques must be developed to analyze thousands of cells and patient-specific samples.

Benzer Tezler

  1. Glioblastomlarda PD-1, PDL-1 ve mikroçevrenin önemi

    İmportance of PD-1, PDL-1 and microenviroment in glioblastomas

    SEMA ASLAN

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    PatolojiSivas Cumhuriyet Üniversitesi

    Tıbbi Patoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HATİCE REYHAN EĞİLMEZ

  2. Astaxantinin glıoblastoma hücreleri üzerindeki sitotoksik aktivitesinin araştırılması

    Investigation of the cytotoxic activity of astaxanthin on glioblastoma cells

    NUR ZARKAVI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    BiyomühendislikAdana Alparslan Türkeş Bilim Ve Teknoloji Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. DİLEK GÖKTÜRK

  3. Investigation of the GFPT2 expression in glioblastoma bulk and cancer stem cells and efficacy on macrophage phagocytosis

    Glioblastoma bulk ve kanser kök hücrelerinde GFPT2 ekspresyonunun makrofaj fagositozu üzerindeki etkinliğinin araştirilmasi

    GAMZE GÜRSOY

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Tıbbi BiyolojiAnkara Üniversitesi

    Kök Hücre ve (Rejeneratif) Yenileyici Tıp Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ASUMAN SUNGUROĞLU

  4. The impact of metabolic reprogramming in helicobacter-activated B cell survival, differentiation, and proliferation

    Metabolik yeniden programlamanın helikobakter ile aktive edilmiş B hücrelerinin canlılığına, farklılaşmasına ve çoğalmasına etkisi

    BAHAR DENİZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Allerji ve İmmünolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYÇA SAYI YAZGAN

  5. Cancer dormancy-related changes in immune checkpoint molecules and the role of autophagy

    Kanserin uyku halinde bağışıklık kontrol noktası moleküllerindeki değişklikler ve otofajinin rolü

    SILA TURGUT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    BiyolojiKoç Üniversitesi

    Hücresel ve Moleküler Tıp Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. DEVRİM GÖZÜAÇIK

    PROF. DR. MEHMET FATİH ERBEY

    DOÇ. DR. DEVRİM ÖZ ARSLAN