Thesis Details

Capture of circulating tumor cells from blood on modified gold surfaces inside the microfluidic channels = Kan dolaşımındaki kanser hücrelerinin modifiye edilmiş mikroakışkan kanaldaki altın yüzey üzerinde yakalanması

Authors:

Çetin, Didem

Publisher:

Orta Doğu Teknik Üniversitesi

Main Topics:

Life sciences

Document Type:

Thesis

Program Type:

Master

Publication Date:

12/2018

Document Language:

English

Document ID (Org No.):

2000303939

Descriptors:

BIOENGINEERING

Abstract

Detection of circulating tumor cells (CTCs) from the bloodstream has a critical role in diagnosing and treatment of cancer. However, the number of CTCs in blood compared to other blood cells are extremely rare. In this thesis, various surface modifications strategies for detection of CTCs are studied in order to be used in the microfluidic detection systems. Functionalizing the gold surface with Self Assembled Monolayers (SAMs) used for attaching the EpCAM antibodies, which made possible to immobilize EpCAM protein expressing MCF-7 breast cancer cells. Cell binding events were monitored using fluorescent microscopy and antibody attachments through covalent binding and bioaffinity analyzed on different alkanethiol and polyethylene glycol (PEG) thiol SAM formations. The comparison between techniques was made considering the length and functional end of SAMs, homogeneous surface coverage, elimination of the nonspecific binding, positioning of the antibody and steric hindrance effect. Surface characterizations of SAMs and antibody attached surfaces were performed with X-ray Photoelectron Spectroscopy, Atomic Force Microscopy, and contact angle measurements. The selectivity to EpCAM protein was tested with K562 leukaemia cells. The experiments were repeated for other possible microfluidic surfaces, such as glass and polymer. Results obtained from the comparisons are found useful for improvement on the antibody immobilization techniques for CTC capture on biosensor designs.

Dolaşımdaki tümör hücrelerinin (CTC'ler) kan dolaşımından tespiti, kanser teşhisinde ve tedavisinde kritik bir role sahiptir. Bununla birlikte, kandaki CTC sayısı diğer kan hücrelerine kıyasla oldukça nadirdir. Bu tezde, mikroakışkan algılama sistemlerinde kullanılmak üzere CTC'lerin tespiti için çeşitli yüzey modifikasyon stratejileri incelenmiştir. Altın yüzeyin, Kendiliğinden Oluşan Tekkatmanlı Yapılar (SAM'ler) ile işlevselleştirilmesi sayesinde EpCAM proteinini eksprese eden MCF-7 meme kanseri hücrelerinin EpCAM antikorları ile yüzeye bağlanması sağlanmıştır. Hücre bağlanma olayları, floresan mikroskobu ile farklı alkantiyol ve polietilen glikol (PEG) tiyol SAM oluşumları üzerinde analiz edilerek kovalent bağ ve biyo-afinite yoluyla bağlanan antikorlar kullanılarak analiz edildi. Teknikler arasındaki karşılaştırma, SAM'lerin uzunluğu ve fonksiyonel grubu, homojen yüzey kaplaması, spesifik olmayan bağlanmanın ortadan kaldırılması, antikorun konumlandırılması ve sterik engelleme etkisi göz önüne alınarak yapıldı. SAM'lerin ve antikor kaplı yüzeylerin yüzey karakterizasyonları, X-ışını Fotoelektron Spektroskopisi, Atomik Kuvvet Mikroskobu ve temas açısı ölçümleri ile yapıldı. EpCAM proteinine seçicilik K562 lösemi hücreleri ile test edildi. Deneyler, cam ve polimer gibi diğer olası mikroakışkan yüzeyler için tekrarlandı. Karşılaştırmalardan elde edilen sonuçların, biyosensör tasarımlarında CTC yakalama için antikor immobilizasyon tekniklerinde gelişme için faydalı olduğu gözlemlenmiştir.

Thesis Details

Capture of circulating tumor cells from blood on modified gold surfaces inside the microfluidic channels = Kan dolaşımındaki kanser hücrelerinin modifiye edilmiş mikroakışkan kanaldaki altın yüzey üzerinde yakalanması

Authors: Çetin, Didem

Publisher: Orta Doğu Teknik Üniversitesi

Main Topics: Life sciences

Document Type: Thesis

Program Type: Master

Publication Date: 12/2018

Document Language: English

Document ID (Org No.): 2000303939