芯片上的3D茎状球体,用于口腔癌中个性化组合药物测试
Viraj Mehta1, Sukanya Vilikkathala Sudhakaran1, Vijaykumar Nellore1
1Regenerative Medicine and Stem Cell Laboratory (RMS), Department of Biomedical Engineering, Indian Institute of Technology Hyderabad, Sangareddy, Kandi, 502285, Telangana, India.
Journal of nanobiotechnology
|June 18, 2024
概括
这项研究引入了一个3D打印的微流体装置,用于个性化口腔癌药物测试,使用来自患者的茎状球体. 该模型准确地预测患者特定的药物反应,与瘤分化状态相关联.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 癌症研究 癌症研究
- 微流体学 微流体学
背景情况:
- 功能性药物测试 (FDT) 的微流体设备正在出现,但面临着复杂的制造和缺乏临床相关性等局限性.
- 针对口腔癌的个性化微流体模型需要进一步验证,特别是使用来自患者的瘤原生细胞.
研究的目的:
- 开发一种3D打印,动态,个性化的微流体装置,用于口腔癌功能药物测试.
- 为了验证患者衍生口服茎状球体的使用,用于组合药物查.
- 为了将药物反应与患者特定的瘤特征和临床诊断相关联.
主要方法:
- 使用带有蛇形环和微孔的3D打印模具制造微流体装置.
- 培养口腔癌患者获得的类似茎状球体 (CD44+).
- 在生理学上相关的氧气水平 (<5% O2) 下,对抗化学性球体进行了七种药物组合的查.
主要成果:
- 患者衍生球体在5天内保持高活力 (>90%).
- 在标准口腔癌化疗方案 (帕克利塔克塞尔,5-甲,西斯普拉丁) 中观察到异质药物反应.
- 球状体形态,大小和氧气水平与药物反应和患者的组织病理学诊断相关 (差异很好与中等差异状细胞癌).
结论:
- 瘤分化状态显著影响治疗反应,这是以前研究中很少探讨的因素.
- 这是第一个具有临床相关性的微流体模型,用于在口腔癌球状体中进行个性化组合药物查.
- 该设备通过在低氧条件下保持球形活力来切实模仿瘤微环境,从而推进个性化医疗.
