Desenvolvimento de cultivo celular tridimensional para testes de efeitos biológicos das radiações em modelos tumorais e não-tumorais
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2017
Autores IPEN
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ANAIS DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE BIOCIENCIAS NUCLEARES
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Resumo
Introdução: Atualmente, os testes realizados para analisar fármacos com atividade antitumoral são
realizados em modelos experimentais baseados em cultura celular em monocamadas ou 2
dimensões (2D) e, apesar da utilização em larga escala desta forma de cultivo, há evidências
científicas de que a disposição celular em monocamadas não simula adequadamente a fisiologia
tecidual, pois impede que as células expressem suas características de forma análoga à encontrada
no organismo. O método de cultura celular em 3 dimensões (3D) vem recebendo atenção como uma
maneira de simular o ambiente tumoral, pois permite a reorganização celular de forma a promover a
interação célula-célula e com proteínas da matriz extracelular. O trabalho utiliza a levitação
magnética, através da adição de nanopartículas de ferro às culturas e com o auxílio de ímãs. Células
formam corpos tridimensionais suspensos na interface ar-líquido. O método pode produzir
esferóides com alguns milímetros de diâmetro e com capacidade de serem mantidos viáveis por
semanas em cultivo. A intenção é futuramente testar os efeitos das radiações ionizantes em culturas
em 3D ao invés das tradicionais avaliações de viabilidade celular, proliferação de colônias e
genotoxicidade realizadas em culturas em 2D.
Objetivos: 1) Padronizar a produção de nanopartículas de óxido de ferro (Fe3O4) aderentes às
membranas celulares; 2) produzir corpos tridimensionais de células para obter um modelo tumoral
(SK-MEL-37, melanoma humano) e um não-tumoral (CHO-KI, ovário de hamster). Metodologia:
Linhagens Celulares: As células foram mantidas aderidas em garrafas de 25cm2 de área de cultivo
(Corning) em incubadoras específicas (37º C, 5% CO2). Síntese de nanopartículas de óxido de
ferro: As partículas foram produzidas por coprecipitação de Fe2+ e Fe3+ na proporção 1:2 em meio
alcalino (pH: 13, NaOH) na presença de N2. Após produção, as partículas foram sucessivamente
atraídas por campo magnético e lavadas com água. Polietilenoglicol (PEG 4000) e lisina foram
adsorvidos para criar as estruturas de adesão às células. Numa cultura com 5mL de meio de cultura
foram adicionados 500μL de suspensão de partículas. Caracterização das partículas: As suspensões
foram avaliadas por microscopia eletrônica e por FTIR. Cultura: Poços de placas de 96 poços
receberam 70μL de agarose para inibição da adesão celular. Suspensões de SK-MEL-37 e de CHOKI
foram diluídas de forma a criar suspensões de 500 a 5000 células/poço. Após a semeadura, as
placas foram cobertas com um arranjo de ímãs e mantidas em cultura por vários dias. Ao 5º, 7º e 9º
dias os corpos nos poços foram fotografados em microscópio invertido e as áreas dos elementos
medidas via software (ImageJ).
Resultados: A microscopia eletrônica mostrou partículas com cerca de 20nm de diâmetro. A
análise por FTIR mostrou estiramentos compatíveis com as ligações do ferro com o aminoácido
(Lisina). As imagens mostram a formação de corpos esféricos até o nono dia. Diâmetro dos
esferóides de LnCap variou de (média±erro) 434,407±50,018 μm (5º dia) a 264,574±13,184 μm (9º
dia). Culturas de CHO variaram de 229,237±5,278 a 236,719 μm no mesmo período.
Conclusão: Esferóides gerados por levitação magnética puderam ser medidos por meios digitais e
comparados ao longo do experimento. A ferramenta poderá ser utilizada para testes de efeitos
biológicos das radiações e/ou radiofármacos em cultura.
Como referenciar
BONFIM, LETICIA; GONÇALVES, KARINA O.; VIEIRA, DANIEL P. Desenvolvimento de cultivo celular tridimensional para testes de efeitos biológicos das radiações em modelos tumorais e não-tumorais. In: ANAIS DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE BIOCIENCIAS NUCLEARES, 09-11 de outubro, 2017, São Paulo, SP. Resumo... Rio de Janeiro, RJ: Sociedade Brasileira de Biociências Nucleares, 2017. p. 119-119. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/28825. Acesso em: 20 Mar 2026.
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