Cell Chip with a Thiolated Chitosan Film to Detect the Effects of Anticancer Drugs on Normal and Malignant Human Breast Cells
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 최정우
- 발행년도 2014
- 학위수여년월 2014. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 도움말 일반대학원 화공생명공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000054045
- 본문언어 영어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약 도움말
세포칩이 약물 효능 평가, 환경유해물질의 독성평가 등 다양한 분야에서 효과적인 in vitro tool로 주목받고 있다. 이러한 세포칩의 민감도 향상에는 전기 전도성의 저하를 최소화 하면서, 세포 친화성 물질을 효과적으로 고정화 하는 것이 핵심인 것으로 나타났다. 이번 연구에서 우리는 세포 부착과 성장에 효과적으로 알려진 티올 기가 결합된 키토산을 이용하여 제작이 용이하고, 세포친화도가 높아 일반적으로 많이 쓰이 는 세포외기질 및 그 구성성분 보다 저렴하고 민감도가 높은 새로운 티올 기가 결합된 키토산 기반의 세포칩을 보고한다. 티올(Thiol) 기가 결합된 키토산을 합성하고 금 전극 위에 간단히 자가 조립 시키고, 그 위에 인간 유방 암 세포를 고정시켰으며, 순환전압전류법을 통해 다른 세포 친화성 물질과 전기화학적 특징을 비교하였다. 순환전압전류법은 정상유방세포와 유방암세포의 산화 환원 특성을 구별하기 위해 수행되었으며, 두 가지 종류의 항암제인 Cyclophosphamide와 Doxorubicin을 정상유방세포 및 유방 암 세포에 처리하여 같은 유방으로부터의 두 세포의 산화 환원 특성 및 항암제의 효과를 확인하였다. 그 결과, 전기화학 신호가 항암제의 농도에 따라 감소하는 것을 확인하였으며, 이를 통하여 항암제의 항암제로서의 효능과 일반 세포로의 세포 독성을 동시 분석할 수 있었다. 일반적인 세포 분석법인 MTT viability 결과도 세포칩을 이용한 결과와 일치하는 것으로 나타났다. 따라서 이러한 키토산 기반 세포칩 연구는 세포주 구분, 항암제 효능 및 세포 독성 평가와 같은 분야에 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 보인다.
more초록/요약 도움말
Cell-based chips are an effective in vitro analysis tool; however, the sensitivity of the cell chip to biomaterials is high, which is crucial for immobilizing cells on the electrode surface without conductivity. In this study, we report on a cell chip with a thiolated chitosan monolayer that was easy to fabricate, highly adhesive to cells, and enhanced electrochemical signals. Thiolated chitosan containing thiol groups was synthesized and self-assembled on a gold electrode to immobilize cells, and showed superior electrochemical performance to that of poly-L-lysine(PLL) and collagen. Cyclic voltammetry (CV) was performed to distinguish the redox characteristics of normal (HMEC) and breast malignant cells (MCF-7); then, two anticancer drugs (doxorubicin and cyclophosphamide) were added to the cell cultures to analyze their effects on the redox environment of normal and malignant breast cells derived from the same origin. As a result, the CV cathode peaks decreased differently with respect to the cell line (normal and cancer) and anticancer drug, which was validated by a conventional MTT viability assay. Hence, the proposed cell chip with a thiolated chitosan modified layer could be used in various fields, including discriminating normal from cancer cells, to evaluating the efficiency of newly developed drugs, and to assessing cytotoxicity of various chemicals.
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