工程空间定义的细胞外矩阵梯度,以控制自我组织的多细胞聚合物在一个质母细胞瘤在芯片上的

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 癌症生物学 癌症生物学
• 微流体学 微流体学

背景情况:

• 瘤微环境 (TME) 的空间异质性影响癌症的进展和治疗耐药性.
• 现有的模型难以创建稳定,定量和生物模拟度梯度.
• 芯片上的质母细胞瘤平台需要先进的方法来模拟TME的复杂性.

研究的目的:

• 开发一个高通量质母细胞瘤在芯片平台,能够产生稳定,定量细胞外矩阵 (ECM) 梯度.
• 研究ECM梯度对质母细胞细胞行为和药物反应的影响.
• 建立一个生物仿真模型来研究细胞-ECM相互作用,并使药物查.

主要方法:

• 使用凝甲烯基 (GelMA) 制造48微波阵列,用于自发的ECM梯度形成.
• 结构引导的溶液替换过程,用于单步梯度生成和凝固化.
• 使用标准曲线和统计分析对纤维素 (FN) 梯度的定量验证.
• 计算流体动力学 (CFD) 模拟以确认生理流 perfusion.
• 在梯度平台上对U87质母细胞瘤和HUVEC进行3D动态共培养.

主要成果:

• 在GelMA微凝中成功生成连续的,经过定量验证的纤维素 (FN) 梯度.
• 通过FN梯度证明了多细胞聚合物形成的度依赖调节.
• 在聚合物中观察到癌症干细胞标记物 (CD133,Vimentin,α-SMA) 的显著上调.
• 与传统测定相比,多细胞聚合物显示出对temozolomide的抗性增强.
• 差价合约模拟证实了微通道内的生理上相关的流量条件.

结论:

• 开发的晶状体母细胞瘤在芯片上的平台可以实现强大的,高吞吐量生成定量ECM梯度.
• 该平台准确地模仿生物物理TME线索,影响质母细胞细胞组织和表型.
• 该模型为研究细胞-ECM相互作用和生理学上相关的药物反应研究提供了强大的工具.