微流控装置重新创建一个肿瘤微环境<em在体外</em
Summary
我们的程序重新异质性肿瘤微环境的微流体装置，制造和操作<em在体外</em>。肿瘤组织内的凋亡中的变异量化使用荧光染料和化疗药物到肿瘤组织中阿霉素的有效扩散系数进行了评价。
Abstract
我们已经开发出一种微流体装置，模仿送货和药物异构三维肿瘤组织在体外的全身清除。交付血管的营养物质无法到达所有部位的肿瘤，可行的，静态的和坏死的细胞类型组成的异质性的微环境。许多治疗癌症的药物无法有效地渗透和治疗所有类型的细胞，因为这种异质性。单分子膜的癌细胞不模仿这种异质性，使其难以测试癌症药物与合适的体外模型。我们的编造出来的PDMS微流体装置使用软光刻技术。矩形室设备上的多细胞肿瘤球体，所形成的悬滴法，插入和约束，并保持连续介质灌注一侧。腔室在设备上创建的矩形形状的线性梯度在组织内。荧光染料被用来量化个Ë在组织内细胞凋亡的变化。在设备上的肿瘤治疗与荧光化疗药物阿霉素，时间推移显微镜被用来监测其扩散到组织中，和估计的有效扩散系数。悬滴法可以迅速形成均匀的球体从多种肿瘤细胞株。设备启用增长的球体3天。接近流动介质中最小的细胞凋亡细胞和，那些远离通道的凋亡，从而精确地模仿血管肿瘤邻近地区。与以前报道的价值在人类乳腺癌的阿霉素扩散系数的估计值一致。因为在实体肿瘤药物的渗透和保留会影响其功效，我们认为这是一个重要的工具，在了解药物的行为，并开发新的癌症疗法。
Protocol
Discussion
在肿瘤的血管稀疏和虐待发达7,8。有些地区距离远（> 100微米）的血管，是无法提供的营养物质和药物虽然血管9。异质微的效果有限，许多化疗药物10。这里开发的微流体装置，再现了异质性肿瘤微环境的特点是增殖，静态和凋亡或坏死的细胞，在体外。接近的通道中的单元是可行的，但扩散限制引起的营养缺陷凋亡区域远离通道。的流路表示血管和旋转椭球体表示相?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
这项工作是由美国国家卫生学院授予＃1R01CA120825-01A1，生物医药合作研究发展计划（CBR）在马萨诸塞州阿姆赫斯特大学，和普山J. Toley的的伊森伯格奖学金为支持。我们非常感谢詹姆斯·谢弗，摄影师，叙述者，该视频的编辑作出的宝贵贡献。
Materials
| Name of reagent | Company | Catalog number | Comments |
|---|---|---|---|
| Silicone elastomer kit | Ellsworth Adhesives | 184 Sil Elast Kit | |
| Miltex biopsy punch | MedexSupply | MTX-33-31AA | 1.5 mm |
| PTFE tubing | Cole Parmer | EW-06417-31 | 0.032″ ID |
| Male luer lock connector | Qosina | 65111 | |
| Barbed female luer lock connector | Qosina | 11556 | |
| Shut-off valve | Idex Health and Science | P-721 | |
| Y-connector | Idex Health and Science | P-513 | |
| 20G 1.5″ needles | BD Bioscience | 305176 | |
| Trypsin-EDTA | Invitrogen | 25300-054 | |
| HEPES | Sigma | H-4034 | |
| CaspGLOW Fluorescein | Biovision | K183-25 | |
| CaspGLOW Red | Biovision | K193-25 | |
| Doxorubicin Hydrochloride | Sigma | 44583 | |
| LS174T | ATCC | CCL-188 | Human Colon Carcinoma cell line |
| T47D | ATCC | HTB-133 | Human Ductal Carcinoma cell line |
| MDA-MB-231 | ATCC | HTB-26 | Human Mammary Adenocarcinoma cell line |
References
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