支架集成微芯片端到端体外肿瘤细胞附着和异种移植物形成

来自马萨诸塞综合医院、佛罗里达州立大学和马萨诸塞大学的一组研究人员开发了一种新的微芯片设计，可以通过将3D水凝胶支架集成到流控设备中，检索微流体附着的癌细胞，进行一系列体外或体内分析。研究人员在即将出版的杂志上描述了他们的方法技术。

循环肿瘤细胞被认为是前转移细胞，导致90%的癌症相关死亡。微流体装置已经能够从患者血液样本中捕获罕见的循环肿瘤细胞。临床研究表明，循环肿瘤细胞的数量与患者预后之间存在关联，这是一种可以改变癌症诊断和预后的新指标。

除了测量细胞数量外，循环肿瘤细胞是了解患者肿瘤状态和开发个性化治疗的独特窗口。然而，微流体捕获的肿瘤细胞很难从设备中检索，而不破坏细胞的生理状态，以进行需要体外扩增或体内异种移植物形成的下游功能表征。

他们的论文描述了一种简单而有效的策略，将3D水凝胶衬底集成到微流体设备中，可以在捕获肿瘤细胞后回收。该团队利用水凝胶的固有性质，在水合和脱水状态之间经历实质性和可逆的体积变化。将干燥的水凝胶支架插入流体装置中的捕获室，然后再水化以填充捕获室的空隙体积。一种含有前列腺肿瘤细胞系的细胞悬浮液被用来验证癌细胞会附着在水凝胶基质上。细胞-支架支架基底很容易从设备中取出癌症细胞被证明是可行的体外生长促进试验。肿瘤支架也被植入免疫缺陷小鼠，并成功地建立了伴生异种移植模型。

“随着捕获的特异性和吞吐量的提高微芯片我们希望在患者样本上测试下一代设备，并验证这种方法的临床相关性，”马萨诸塞大学阿默斯特分校化学工程系教授Jungwoo Lee博士说。

“伴侣模型循环肿瘤细胞可以作为一个实用的试验台，以了解转移细胞的新突变和药物敏感性，从而应用于患者护理。这项概念验证研究为这项重要的工作增加了一个新的维度，”哈佛医学院麻省总医院博士、论文的主要研究员Biju Parekkadan教授说。

---

---