根據(jù)其位置，三維 (3D) 腫瘤結(jié)構(gòu)內(nèi)的癌細(xì)胞可能具有不同的微環(huán)境。腫瘤核心的細(xì)胞比周圍的細(xì)胞接受更少的氧氣(缺氧)和營養(yǎng)。這些不同的條件可能會導(dǎo)致細(xì)胞生長速率和藥物敏感性的差異，凸顯了在實驗室環(huán)境中研究 3D 腫瘤模型的必要性。直到最近，用于創(chuàng)建此類腫瘤球體的傳統(tǒng)方法非常耗時、產(chǎn)生不一致的結(jié)果并且涉及高昂的設(shè)置成本。
布萊根婦女醫(yī)院(麻省總醫(yī)院布萊根醫(yī)療保健系統(tǒng)的創(chuàng)始成員)的研究人員開發(fā)了一種低成本、高通量的設(shè)備，可以可靠地生成均勻的腫瘤球體。這項研究現(xiàn)已發(fā)表在《Device》雜志上，描述了如何用總價值不到 7 美元的零件組裝“自己動手 (DIY)”設(shè)備，其中包括手機中常見的硬幣振動電機。
通過振動從細(xì)噴嘴中快速流出的癌細(xì)胞懸浮液，該團(tuán)隊能夠每分鐘產(chǎn)生近 4,000 個大小相同的液滴。他們發(fā)現(xiàn)液滴內(nèi)的癌細(xì)胞聚集形成具有缺氧核心的腫瘤球體，并表現(xiàn)出體內(nèi)腫瘤典型的增殖標(biāo)志物。
腫瘤球體還表現(xiàn)出對化療的臨床典型反應(yīng)，處于缺氧核心的癌細(xì)胞驅(qū)動腫瘤存活和耐藥性。作者認(rèn)為，這些發(fā)現(xiàn)可能有助于克服傳統(tǒng)二維癌細(xì)胞培養(yǎng)的局限性，并為改進(jìn)藥物開發(fā)提供見解。
“我們開發(fā)了一種簡單的 DIY 方法，用于可靠的抗癌藥物臨床前測試，”工程治療中心的通訊作者 Hae Lin Jang 博士說。“設(shè)備的成本往往成為癌癥研究的障礙。像我們這樣的低成本、易于操作的系統(tǒng)對于癌癥研究的民主化和讓科學(xué)更容易獲得至關(guān)重要。”
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