Produção de esferoides de células tumorais de câncer de bexiga num biorreator de vórtice de Taylor
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Tese |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSCAR |
Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/12116 |
Resumo: | Two-dimensional (2D) cell culture has been the common platform for evaluating anticancer drugs. However, three-dimensional (3D) cell cultures, such as multicellular tumor spheroids (MCTS), best resemble tumor in vivo properties, being potentially more suitable for preclinical evaluation of drug candidates. However, this shift from 2D to 3D on the high-throughput screening platform will only be possible if mass production of this culture becomes possible. This study aims to evaluate a new Taylor vortex bioreactor (TVB) for the production of MCTS using the RT4 bladder cancer cell line. For a robust analysis, a preliminary study was carried out by full factorial design of the independent variables agitation and inoculum density, resulting in 4 combinations and a central point. With the results obtained it was possible to make a more directed central composite design of the two variables, resulting in 9 different combinations and a triplicate in the central point. The response variables analyzed related to the spheroids produced were: mean diameter, standard deviation of this diameter, quantity (number), productivity, and circularity. Cultures were performed on a TVB with a working volume of 100 mL using McCoy 5A medium in a 37 °C incubator and 5-10% CO2. The results allowed the identification of values of the two independent variables that lead to cell growth with low lethality, high spheroid productivity and a wide range of diameters that could meet several technological demands in the evaluation of drug efficacy and toxicity. The circularity and variability of spheroid diameter, although considered good, need to be improved for new technological applications in medicine and pharmacy. In summary, it can be said that the use of TVB for the production of large-scale MCTS is a very promising platform. |
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However, this shift from 2D to 3D on the high-throughput screening platform will only be possible if mass production of this culture becomes possible. This study aims to evaluate a new Taylor vortex bioreactor (TVB) for the production of MCTS using the RT4 bladder cancer cell line. For a robust analysis, a preliminary study was carried out by full factorial design of the independent variables agitation and inoculum density, resulting in 4 combinations and a central point. With the results obtained it was possible to make a more directed central composite design of the two variables, resulting in 9 different combinations and a triplicate in the central point. The response variables analyzed related to the spheroids produced were: mean diameter, standard deviation of this diameter, quantity (number), productivity, and circularity. Cultures were performed on a TVB with a working volume of 100 mL using McCoy 5A medium in a 37 °C incubator and 5-10% CO2. The results allowed the identification of values of the two independent variables that lead to cell growth with low lethality, high spheroid productivity and a wide range of diameters that could meet several technological demands in the evaluation of drug efficacy and toxicity. The circularity and variability of spheroid diameter, although considered good, need to be improved for new technological applications in medicine and pharmacy. In summary, it can be said that the use of TVB for the production of large-scale MCTS is a very promising platform.Cultivo de células bidimensional (2D) tem sido a plataforma comum para avaliar fármacos anticâncer. No entanto, cultivo tridimensional (3D) de células, como o de esferoides de tumor multicelular (MCTS), se assemelham melhor as propriedades do tumor in vivo, sendo potencialmente mais apropriados para a avaliação pré-clínica de candidatos a fármacos. No entanto, essa mudança de 2D para 3D na plataforma de testes da triagem de alto rendimento só será possível se a produção em massa desse cultivo se tornar possível. Este estudo objetiva avaliar um novo biorreator de vórtice de Taylor (TVB) para produção de MCTS usando a linhagem de células de câncer de bexiga RT4. Para uma análise robusta, foi realizado um estudo preliminar mediante planejamento fatorial completo das variáveis independentes agitação e densidade do inóculo, resultando em 4 combinações e um ponto central. Com os resultados obtidos foi possível fazer um delineamento composto central mais dirigido das duas variáveis, resultando em 9 combinações diferentes e uma triplicata no ponto central. As variáveis respostas analisadas com relação aos esferoides produzidos foram: diâmetro médio, desvio padrão desse diâmetro, quantidade (número), produtividade, e circularidade. Os cultivos foram realizados num TVB com volume útil de 100 mL utilizando meio McCoy 5A numa incubadora a 37 °C e 5-10% de CO2. Os resultados permitiram a identificação de valores das duas variáveis independentes que conduzem a crescimentos celulares com baixa letalidade, alta produtividade de esferoides e uma ampla faixa de diâmetros que poderão atender diversas demandas tecnológicas na avaliação da eficácia e toxicidade de fármacos. A circularidade e a variabilidade do diâmetro dos esferoides, apesar de serem consideradas boas, precisam ser melhoradas para novas aplicações tecnológicas na medicina e farmácia. Em resumo, pode-se afirmar que a utilização do TVB para produção de MCTS em larga escala é uma plataforma muito promissora.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)CAPES: 1221098 - 001porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCultivo de células em 3DDelineamento experimentalBiorreator de vórtice de TaylorRT4Esferoide de tumor multicelular3D cell cultureExperimental designTaylor vortex bioreactorMulticellulartumor spheroidENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICAENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICAENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICAProdução de esferoides de células tumorais de câncer de bexiga num biorreator de vórtice de TaylorProduction of bladder cancer tumor cells spheroids in a Taylor vortex bioreactorinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis600600a35fad8c-e6aa-4839-b89a-4a1eb6fcd885reponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALTese_DiogoPS_Final-depositar.pdfTese_DiogoPS_Final-depositar.pdfapplication/pdf13099136https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/12116/3/Tese_DiogoPS_Final-depositar.pdf8584858dbd953437fd168da701cf38baMD53Autorizacao-Diogo.pdfAutorizacao-Diogo.pdfAutorização e carta comprovanteapplication/pdf305539https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/12116/4/Autorizacao-Diogo.pdf74595442fe754c453389e1b3381b64f7MD54CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/12116/5/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD55TEXTTese_DiogoPS_Final-depositar.pdf.txtTese_DiogoPS_Final-depositar.pdf.txtExtracted texttext/plain149985https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/12116/6/Tese_DiogoPS_Final-depositar.pdf.txt5f40d0d696f0496d3701096fbfb17b3dMD56Autorizacao-Diogo.pdf.txtAutorizacao-Diogo.pdf.txtExtracted texttext/plain2https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/12116/8/Autorizacao-Diogo.pdf.txte1c06d85ae7b8b032bef47e42e4c08f9MD58THUMBNAILTese_DiogoPS_Final-depositar.pdf.jpgTese_DiogoPS_Final-depositar.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6054https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/12116/7/Tese_DiogoPS_Final-depositar.pdf.jpg6c1973b34b641480ba0128ac2799124bMD57Autorizacao-Diogo.pdf.jpgAutorizacao-Diogo.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg12121https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/12116/9/Autorizacao-Diogo.pdf.jpged487891aebdb422dfbf1640bb7d6088MD59ufscar/121162023-09-18 18:32:22.771oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/12116Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:22Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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