一个多功能滴滴微流体平台,能够将预制球体限制在水凝微环境中,用于下游生长和分析
Noura Ezzo1,2, Thu H Nguyen2, Carolyn L Ren2
1Chemical Engineering, University of Waterloo, Waterloo, Ontario N2L 3G1, Canada.
ACS biomaterials science & engineering
|September 8, 2025
概括
本研究引入了一种滴滴微流体学方法,以低细胞计数的方式封装患者衍生瘤有机体 (PDTO) 的预制球体. 该技术确保了高球体可行性和均性,推进了个性化癌症治疗模式.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 3D 细胞培养 3D 细胞培养
- 微流体学 微流体学
背景情况:
- 患者衍生瘤器官 (PDTO) 对个性化医学有价值,但传统方法面临挑战.
- 滴滴微流体 (DM) 提供高通量有机体生成,但通常需要高初始细胞计数.
- 在水凝中封装预制球体是一种策略,但在封装后球体的可行性和均性仍未得到充分探索.
研究的目的:
- 开发一款液滴微流体 (DM) 装置,用于使用低细胞数量将预制球体封装成水凝微粒 (HMP).
- 在HMP中评估封装球体的生命力和统一性,以便随后的有机体开发.
- 从有限的活检样本中建立一种可靠的方法来产生PDTO前体.
主要方法:
- 一个新的双交叉几何微流体芯片是为DM设计的.
- 预制的球体 (100-200微米) 被封装成水凝滴,使用水力动力聚焦与对比的粘度流体.
- 在离芯片HMP交叉链接和随后的培养后,对封装效率,球形活力和均性进行了量化.
主要成果:
- 该DM装置成功地将预制的球体封装成明确的HMP,其初始细胞数量较低 (10^4).
- 封装效率达到了75%的总和54%的单球体封装.
- 封装的球体在5天内保持了80%以上的活力,直径变化不到4%,表明保持了统一性.
结论:
- 带有双交叉芯片的液滴微流体能够使用低细胞输入高效地封装预制球体.
- 这种方法保持了球状体的活力和均性,这对于开发患者衍生瘤有机体至关重要.
- 该技术为个性化癌症建模和治疗查提供了一个强大的平台.
