InledningImplantatbehandlingar har blivit allt vanligare och material som associeras med implantat är oftast dentalt titan och dentala keramer. Även kompositmaterial förknippas ibland med implantat. Det är inte helt ovanligt att kompositmaterial förekommer vid submukösa implantatbehandlingar och få studier är hittills gjorda på kompositmaterials cytotoxiska påverkan på omkringliggande vävnad. Material och metodSammanlagt tillverkades 24 stycken provkroppar till studien av två kompositmaterial (Crea.lign och SinfonyTM) och ett fältspatsporslin (Noritake). Tre provkroppar av varje material ytanalyserades med hjälp av optisk interferometri. En provkropp av varje material användes till pilotstudien och resterande provkroppar utsattes för två olika cellodlingsmetoder: Live/dead-metod och FISH-fluorescence in situ hybridization. Orala bakterier som användes i studien var Streptococcus oralis, Fusobacterium nucleatum och Actinomyses naeslundii, vilka odlades i en respektive sju dagar. Samtliga provkroppar autoklaverades före cellodlingen. Cellerna analyserades i mikroskop och värdena som framkom omvandlades till diagram och 3D-bilder. Resultaten jämfördes genom en statistisk analys med hjälp av two-way ANOVA, där signifikansnivån sattes till p=0,05.ResultatSamtliga celler var vid liv på samtliga provkroppsytor efter en respektive sju dagars cellodling, och en signifikant skillnad förelåg i % yttäckning av celler på provkropparna. Fältspatsporslin uppvisade en signifikant lägre yttäckning av celler med FISH-metoden, i jämförelse med kompositmaterialen. Med avseende på biofilmen, kunde det konstateras att detachment (lossning av celler från ytan) förelåg på samtliga provkroppar efter sju dagars cellodling.SyfteSyftet med föreliggande studie var att undersöka (a) tre olika bakteriearters adhesion och koloniseringsförmåga (b) på fältspatsporslin och två olika kompositmaterial, materialens toxiska påverkan på de olika bakterierna samt (c) om materialens ytstruktur påverkar bakteriernas adhesion.

Tjock-och ändtarmscancer (kolorektalcancer) är den tredje vanligaste cancertypen och den näst vanligaste cancer-relaterade dödsorsaken i världen. Östrogen har visat sig ha en skyddande roll mot kolorektalcancer och östrogenreceptor beta är den dominerande östrogenreceptorn i normalt kolonepitel. Immunceller påverkar utvecklingen hos tumörer och forskning på samspelet mellan cancerceller och immunceller kan vara viktig för framtida cancerforskning. Den här studien har för avsikt att undersöka hur koloncancerceller påverkar makrofager och vice versa genom att utföra samkultursexperiment och analysera genuttryck med RT-qPCR. Tumör-associerade makrofager (TAM) polariserades från THP-1 celler och odlades tillsammans med SW480-kolorektalceller med eller utan uttryck av ERβ. En immunfluorescens-analys gjordes på en musmodell av kolit (tarminflammation) för att undersöka andelen av olika immunceller i tjocktarmen. Analysen gjordes i QuPath och beräkningarna mellan en erfaren och en oerfaren användare jämfördes. Denna studie visade att bildandet av TAM:s med hjälp av konditionerat medium från SW480-celler ändrade genuttrycket mot en pro-inflammatorisk fenotyp. Samkultur-experimenten uppvisade motstridiga resultat men antyder att genuttrycket för TAM:s ändras av att vara i samkultur med SW480-celler och att genuttrycket för SW480-celler ändras av att vara i samkultur med THP- 1-celler. Vidare visade resultatet från samkulturen att ERβ-uttrycket i SW480 cellerna påverkade deras genuttryck. Immunofluorescence-analysen av mustarmen demonstrerade att immuncellen med den högsta andelen var dendritiska celler medan celltypen med minst andel var cytotoxiska T-celler, som till antalet var ungefär hälften så många som T-hjälparceller. Analysen visade att skillnaden mellan en erfaren och en oerfaren användare var signifikant för två av tio immunceller. Slutsatserna från denna studie var att SW480-celler har en inverkan på genuttrycket av TAM:s och att genuttrycket i SW480 påverkades av att vara i samodling med THP-1-celler polariserade till makrofagliknande celler (av PMA) eller TAM:s (genom konditionerat medium från SW480-celler). Vidare tycks ERβ påverka uttrycket av ICAM1 och IL-1β i SW480 celler under samkultur med makrofagliknande- eller TAM-THP-1 celler. Genom att fortsätta undersöka förhållandet mellan makrofager och kolorektalcancerceller kan forskningen breddas vilket kan leda till nya behandlingsmetoder i framtiden. / Colorectal cancer (CRC) is the third most common type of cancer and the second leading cause of cancer-related mortality in the world. Estrogen has been found to have a protective role in the development of colorectal cancer and estrogen receptor beta is the predominant estrogen receptor in normal colonic epithelium. Immune cells influence tumor progression and research on the crosstalk between cancer cells and immune cells could be important in future therapies. This study aims to investigate how colorectal cancer cells influence macrophages and vice versa by conducting co-culture experiments and analyzing gene expression using RT-qPCR. Tumor-associated macrophages (TAMs) were polarized from THP-1 cells and cultured together with SW480 colorectal cancer cells with or without the expression of ERβ. Immunofluorescence analysis was performed on colon tissue samples from a colitis-induced mice model to investigate the percentage of different immune cells in the colon. The analysis was done in QuPath and the calculations between an inexperienced user and an experienced user were compared to investigate how the results differ. We found that the formation of TAMs using SW480 conditioned media changed gene expression toward a pro-inflammatory phenotype. The co-culture experiments showed conflicting results but suggest the gene expression of TAMs is altered by being cultured with SW480 and that the gene expression of SW480 cells was affected by being cultured with THP-1 cells. Further, the ERβ expression in SW480 cells affected the gene expression of the cells during co-culture with macrophage-like or TAM THP-1 cells. In the immunofluorescence analysis of mouse colon, the immune cell type with the highest abundance was dendritic cells and the lowest seem to be cytotoxic T-cells, which was around half of the number of T-helper cells. There was a significant difference between the analysis of experienced and inexperienced annotators for two out of ten markers. The conclusions from this study were that SW480 cells have an impact on the gene expression of TAMs and that the gene expression in SW480 was influenced by being in co-culture with THP-1 cells polarized into macrophage-like cells (by PMA) or TAMs (by conditioned media from SW480 cells). Further, ERβ impacted the expression of ICAM1 and IL-1β in SW480 cells during co-culture with macrophage-like or TAM THP-1 cells. By further studying the correlation between macrophages and CRC cells, the research can be broadened which can lead to new approaches to CRC therapies in the future.

Abstract  Lack of clinical relevance is assumed to be the main reason behind the high failure rate of medical drugs in the very initial phases of clinical trials. Clinical relevance is difficult to achieve with current tools as they lack the biological and physiological cues found in vivo. Microfluidics, the knowledge of fluid manipulation in small channels, has proven to be a promising science to bridge the gap between the current in vitro and the real in vivo features. In this thesis, a scaffold for the growth of spheroids inside a microfluidic device for potential drug screening was developed. Firstly, the surface of a microfluidic device was coated with the polymers cellulose nanofibrils, polyallylamine hydrochloride, and polyethyleneimine using the Layer-by-Layer technique to achieve an even surface coverage. Here, different chip designs, polymer concentrations, and pressure directions were tested. It was decided that using a negative pressure direction with a polymer concentration of 50 mg/L in a chip design with micropillars was optimal and these conditions were then used for testing the spheroid formation. Secondly, spheroids were grown inside the microfluidic channels using different coatings: the previously mentioned polymer buildup, one non-coated channel, and one coated with attachment factor proteins. These three surface conditions were compared and it was shown that the polymer-based surface cover was indeed superior as a scaffold as it encouraged and promoted cell growth in the spheroid formation of liver cancer cells from the HepG2 cell line. Further development of this cellulose nanofibrils-coated microfluidic device displays a promising future for functioning as an in vitro 3D cell culture model that better mimics the close-to-cell microenvironments by imitating cell proliferation, cell-to-cell, and cell-to-extracellular matrix interactions. / Sammanfattning Den främsta orsaken bakom den höga antal misslyckade kliniska läkemedelsprövningar i de initiala faserna antas bero på brist på klinisk relevans. Klinisk relevans är mycket svår att uppnå med dagens verktyg då de saknar de biologiska och fysiologiska förhållandena som återfinns in vivo. Mikrofluidik, kunskapen om vätskemanipulation i små kanaler har visat sig vara lovande vetenskap för att överbrygga klyftan mellan de nuvarande in vitro och de faktiska in vivo funktionerna. I detta arbete utvecklades en matris för sfäroider att växa på inuti en mikrofluidisk kanal för att potentiellt användas till läkemedelsscreening. Först användes Layer-by-Layer teknologi för att jämnt betäckta ytan inuti en mikrofluidisk kanal med polymererna cellulosananofibriller, polyallylamin hydroklorid samt polyetylenimin. Här testades olika designer på mikrofluidiska chip, polymerkoncentrationer samt tryckriktningar. Utifrån detta gick det att fastställa att negativt tryck med en polymerkoncentration på 50 mg/L i en chippdesign med mikropelare var optimal för en jämn ytbetäckning och dessa förhållanden användes sedan för att pröva sfäroidernas tillväxt. Härnäst testades därmed sfäroidernas tillväxt inuti mikrofluidiska kanaler under tre olika förhållanden: ett med polymerbetäckningen, ett utan betäckning och ett då ytan var täckt med proteiner med fästfaktorer. Dessa tre förhållanden jämfördes sedan med varandra och således gick det att konstatera att den polymerbaseradebetäckningen fungerade överlägset som matris för tillväxt av HepG2 lever cancer cell sfäroider eftersom den tycks främja dess tillväxt och bildning. Det pekar mot att ytterligare utveckling av denna cellulostäckta yta skulle innebära en lovande modell för in vitro 3D cellodling som bättre efterliknar den cellulära mikromiljön genom att imitera cellproliferation, interaktioner celler emellan samt mellan cell och extracellulär matrisen.

This report summarizes the work on the cloning, expression, and purification of PerR, a metal sensing regulator from Saccharopolyspora erythraea and the subsequent characterization using small angle X-ray scattering and other biochemical methods. The report aims to provide an insight into prokaryotic metal homeostasis, provide a better understanding of how PerR works and provide valuable information for the continued work on the crystallization of PerR.