Digital holografisk mikroskopi: en kvantitativ metod att analysera och jämföra sfäroider mellan två olika koloncancercellinjer
2022 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE credits
Student thesisAlternative title
A quantitative method to analyze and compare spheroids from two different colon cancer cell lines (English)
Abstract [sv]
Kolonrektalcancer (CRC) är den tredje vanligaste typen av cancer i världen. CRC uppstår genom ett komplicerat samspel mellan olika faktorer som arvsanlag och levnadsvanor. Trots framsteg inom screening och behandling, är CRC fortfarande en ledande orsak till cancerrelaterad död. I likhet med andra solida tumörer är strålbehandling, kirurgi och kemoterapi de huvudsakliga behandlingsmetoderna. För närvarande bygger den prekliniska identifieringen av nya kemoterapeutiska läkemedel på in vitro cellinjemodeller som syftar till att förstå den molekylära utvecklingen av cancer eller identifiera effektiva kemoterapeutiska läkemedel. Det är alltmer erkänt att 3D-odlingsmodeller efterliknar det fysiologiska tillståndet med högre kvalitet jämfört med 2D-odlingsmodeller. Sfäroider är enkla 3D-modeller som i huvudsak återskapar strukturella och även fysiologiska och biologiska förhållanden hos tumörer in vitro. En alternativ avbildningsteknik av omärkta och ofärgade levande celler som dessutom ger 3D-information är digital holografisk mikroskopi (DHM). DHM är speciellt anpassat för observation av levande celler i kultur. Syfte med studien var att jämföra 3D- cellkulturer av två olika koloncancer cellinjer för bättre morfologisk och fysiologisk förståelse av cancerformerna genom att använda digital holografisk mikroskopi. HT29- och HCT116 koloncancer cellinjer studerades och jämfördes med varandra gällande morfologiska egenskaper. Resultaten visar signifikant skillnad för area, volym och tjocklek mellan de två analyserade cellinjer. Ett framtida mål kan vara att använda DHM:s morfologiska analysförmåga som ett snabbt, automatisk och kostnadseffektivt utvärderingsverktyg i studier av läkemedelsbehandling, respons och celldöd hos sfäroider.
Abstract [en]
Colon rectal cancer (CRC) ranks as the third most common type of cancer in the world. CRC arises through a complex interplay between various factors, such as heredity and lifestyle. Despite advances in screening and treatment, CRC is still a leading cause of cancer-related death. Like other solid tumors, radiation therapy, surgery and chemotherapy are the mainstays of treatment. At present, the preclinical identification of new chemotherapeutic drugs is based on in vitro cell line models which aim is to understand the molecular evolution of cancer or identify effective chemotherapeutic drugs. It is increasingly recognized that 3D culture mimic the higher quality physiological state compared to 2D culture models. Spheroids are simple 3D models that mostly recreate the structural and physiological and biological properties of tumors in vitro. An alternative imaging technique of unlabeled and unstained living cells that also provides 3D information is digital holographic microscopy (DHM). DHM is specially adapted for the observation of living cells in culture. The aim of the study was to compare 3D cell cultures of two different colon cancer cell lines for a better morphological and physiological understanding of the cancers using digital holographic microscopy. HT29 and HCT116 colon cancer cell lines were studied and compared with each other for morphological properties. The results show a significant difference in area, volume, and thickness between the two analyzed cell lines. A future goal may be to use the morphological analysis capability of DHM as a fast, automatic, and cost-effective evaluation tool in studies of drug treatment, response, and cell death in spheroids.
Place, publisher, year, edition, pages
2022. , p. 23
Keywords [en]
area, colorectal cancer, digital holographic microscopy, optical thickness, spheroids, volume
Keywords [sv]
area, digital holografisk mikroskopi, kolonrektalcancer, optiska tjocklek, sfäroider, volym
National Category
Medical and Health Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:mau:diva-53596OAI: oai:DiVA.org:mau-53596DiVA, id: diva2:1677435
Educational program
HS Biomedicinsk laboratorievetenskap
Supervisors
Examiners
2022-06-282022-06-272023-01-03Bibliographically approved