多层纸芯片乳腺癌组织微阵列用于抗肿瘤药物测试

开发了一种多层纸芯片细胞培养平台,将乳腺癌细胞分别接种于多层的图形化纸芯片的亲水区,折叠后构建了仿真实体肿瘤.多层纸芯片覆以微孔薄膜,用以仿真血管内皮层.培养不同时间后,拆解多层纸芯片检测乳腺癌组织内各层面的细胞形态、存活率、细胞周期分布以及细胞内乳酸含量.实验结果显示,各层纸芯片培养的乳腺癌细胞存活率均高于80％,并形成了类组织结构.芯片乳腺癌组织内部呈酸化倾向,且酸化程度随着培养时间的延长而升高.与二维(2D)培养细胞相比较,纸芯片乳腺癌组织内细胞增殖比例显著降低(15％ vs 60％).多层纸芯片乳腺癌组织显示了更接近体内情况的药物反应机制,细胞存活率随阿霉素浓度升高呈现缓慢下降趋势,IC50值显著高于2D培养细胞组(5.0 μmol/L vsl.144 μmol/L).这种多层纸芯片乳腺癌组织微阵列构建简便、仿真度高,有望成为抗肿瘤药物反应测试的有力工具.     

开放式微流控芯片上的肿瘤组织微阵列构建

构建了一种具有自动形成细胞培养阵列和多步骤灵活操作特点的开放式微流控芯片。此芯片具有3层复合式结构:底层为微通道贯穿的细胞培养池阵列,顶层是开放式培养池,二者之间为一层纳米孔薄膜。纳米孔薄膜具有"透气阻水"的特性,既起到止流阀作用实现液体自动分配,又允许跨膜扩散,模拟血管内皮层扩散屏障结构。结合移液工作站,开放式微流控芯片可以完成细胞换液、药物处理和细胞活力测试等一系列分析步骤。本研究以乳腺癌细胞为模型,在芯片上90 s内可构建包含三维细胞培养和仿真血管内皮的10×10肿瘤组织微阵列。形态学和免疫组织化学检测证实了芯片肿瘤组织的仿真效果。抗肿瘤药物测试结果表明,这种开放式微流控组织阵列芯片允许在仿真条件下进行包含复杂操作步骤的细胞实验,是细胞研究的有利工具。