Soluviljely hydrogeelialustoilla
Pirttiniemi, Anna; Koskio, Maija (2013)
Pirttiniemi, Anna
Koskio, Maija
Tampereen ammattikorkeakoulu
2013
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2013111216875
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2013111216875
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön aihe saatiin Tampereen yliopiston biolääketieteellisen teknologian yksiköstä proteiinidynamiikan tutkimusryhmältä. Proteiinidynamiikan tutkimusryhmä selvittää proteiinien rakenteen merkitystä niiden toiminnassa ja vuorovaikutuksessa. Tutkimusta tehdään kokeellisilla ja laskennallisilla menetelmillä rekombinantti-DNA-tekniikkaa hyödyntäen.
Tämän kokeellisen tutkimuksen tarkoituksena oli kasvattaa elastisilla hydrogeelialustoilla soluja, joihin oli transfektoitu mutatoitu taliinigeeni. Hydrogeelialustat jäljittelevät ominaisuuksiltaan solujen luonnollisia kasvuolosuhteita elimistössä. Tutkimuksen tavoitteena oli tuottaa tutkimusryhmälle tietoa mutatoidun geenin vaikutuksesta solujen kasvuun, sekä kasvualustan fibronektiinipitoisuuden vaikutuksista solun kasvuominaisuuksiin. Tutkimuksessa pyrittiin vastaamaan kysymyksiin: Miten siirtogeeni vaikuttaa solujen kasvuun ja kiinnittymiseen verrattuna villityypin geeniin? Miten kasvualustan jäykkyys vaikuttaa solun kasvuun ja kiinnittymiseen? Vaikuttaako fibronektiinin pitoisuus solujen kasvuominaisuuksiin?
Fibronektiinin pitoisuuden vähentämisen mahdollisuutta selvitettiin valmistamalla hydrogeelialustat, joille kiinnitettiin kovalenttisesti fibronektiinia. Geelit värjättiin, mikroskopoitiin ja valokuvattiin. Mikroskopoinnilla ja valokuvauksella nähtiin, että varsinkin suurilla fibronektiinin pitoisuuksilla proteiini paakkuuntuu hydrogeelialustalla. Tästä pääteltiin, että käytettävää fibronektiinipitoisuutta voidaan ja kannattaa pienentää.
Tutkimuksen toisessa vaiheessa villityypin soluja ja soluja, jotka tuottivat mutatoitua proteiinia, kasvatettiin kolmella jäykkyydeltään erilaisella alustalla. Fibronektiinipitoisuus valittiin alustoille vakioksi tutkimuksen ensimmäisen osan perusteella. Solut värjättiin fluoresoivalla värillä ja mikroskopoitiin. Solut valokuvattiin mikroskoopilla, ja niiden pinta-ala mitattiin kuvankäsittelyohjelmalla. Mittauksen tulokset koottiin Excel-taulukkoon. Tuloksien perusteella havaittiin, että mutatoidut solut levittäytyvät kasvualustallaan keskimäärin villityyppiä nopeammin. Mutatoidut Minital 4 -solut kasvoivat Tal+ -soluja suuremmiksi. Toisaalta solut levittäytyivät suuremmiksi kovemmalla kas-vualustalla. Suurimmiksi kasvoivat lasilla kasvaneet Minital 4 -solut. Pienimmiksi jäivät 8/0.03 -hydrogeelillä kasvaneet Tal+ -solut
Tämän kokeellisen tutkimuksen tarkoituksena oli kasvattaa elastisilla hydrogeelialustoilla soluja, joihin oli transfektoitu mutatoitu taliinigeeni. Hydrogeelialustat jäljittelevät ominaisuuksiltaan solujen luonnollisia kasvuolosuhteita elimistössä. Tutkimuksen tavoitteena oli tuottaa tutkimusryhmälle tietoa mutatoidun geenin vaikutuksesta solujen kasvuun, sekä kasvualustan fibronektiinipitoisuuden vaikutuksista solun kasvuominaisuuksiin. Tutkimuksessa pyrittiin vastaamaan kysymyksiin: Miten siirtogeeni vaikuttaa solujen kasvuun ja kiinnittymiseen verrattuna villityypin geeniin? Miten kasvualustan jäykkyys vaikuttaa solun kasvuun ja kiinnittymiseen? Vaikuttaako fibronektiinin pitoisuus solujen kasvuominaisuuksiin?
Fibronektiinin pitoisuuden vähentämisen mahdollisuutta selvitettiin valmistamalla hydrogeelialustat, joille kiinnitettiin kovalenttisesti fibronektiinia. Geelit värjättiin, mikroskopoitiin ja valokuvattiin. Mikroskopoinnilla ja valokuvauksella nähtiin, että varsinkin suurilla fibronektiinin pitoisuuksilla proteiini paakkuuntuu hydrogeelialustalla. Tästä pääteltiin, että käytettävää fibronektiinipitoisuutta voidaan ja kannattaa pienentää.
Tutkimuksen toisessa vaiheessa villityypin soluja ja soluja, jotka tuottivat mutatoitua proteiinia, kasvatettiin kolmella jäykkyydeltään erilaisella alustalla. Fibronektiinipitoisuus valittiin alustoille vakioksi tutkimuksen ensimmäisen osan perusteella. Solut värjättiin fluoresoivalla värillä ja mikroskopoitiin. Solut valokuvattiin mikroskoopilla, ja niiden pinta-ala mitattiin kuvankäsittelyohjelmalla. Mittauksen tulokset koottiin Excel-taulukkoon. Tuloksien perusteella havaittiin, että mutatoidut solut levittäytyvät kasvualustallaan keskimäärin villityyppiä nopeammin. Mutatoidut Minital 4 -solut kasvoivat Tal+ -soluja suuremmiksi. Toisaalta solut levittäytyivät suuremmiksi kovemmalla kas-vualustalla. Suurimmiksi kasvoivat lasilla kasvaneet Minital 4 -solut. Pienimmiksi jäivät 8/0.03 -hydrogeelillä kasvaneet Tal+ -solut