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        為更現(xiàn)實的實驗生物環(huán)境創(chuàng)建了3D細胞陣列
        
			
        
				2018-12-18 11:40:48
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        美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)的科學(xué)家們在更現(xiàn)實的環(huán)境中為實驗藥物的測試鋪平了道路，他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如何在培養(yǎng)皿內(nèi)以有用的新方式使細小的細胞集落生長。研究小組的發(fā)現(xiàn)可能有助于微型“芯片實驗室”技術(shù)的設(shè)計者在芯片的小室內(nèi)生長肝癌細胞的三維集落，而不是現(xiàn)在通?？梢耘囵B(yǎng)的僅僅是二維的集落。由于許多固體組織腫瘤本身是三維的，因此3-D細胞陣列可以提供比現(xiàn)有的更實際的生物環(huán)境用于測試藥物。“由于腫瘤細胞系通常用于檢測抗癌化合物，生物醫(yī)學(xué)界正在積極尋找在三維細胞培養(yǎng)中測試這些藥物的方法，”NIST的生物醫(yī)學(xué)工程師Darwin Reyes-Hernandez說。“我們的研究結(jié)果有助于彌合實驗室和生物細胞分析之間的差距，這種差距目前限制了藥物的發(fā)現(xiàn)過程。”
        

        為更現(xiàn)實的實驗生物環(huán)境創(chuàng)建了3D細胞陣列
        

        為了實現(xiàn)芯片實驗室技術(shù)的承諾，芯片的內(nèi)部需要具有與身體本身相同的許多特征，例如在彼此存在的許多不同的細胞類型中?？茖W(xué)家們已經(jīng)可以通過簡單地在實驗室培養(yǎng)皿中將它們一起生長來探索單一細胞類型在藥物分子存在下的作用。但藥物必須在體內(nèi)起作用，而不僅僅是實驗室實驗。為了以受控方式研究細胞 - 細胞相互作用，科學(xué)家們在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)出多種細胞類型，通過改變生長表面的特征使每種類型生長在不同的位置，這種技術(shù)稱為微圖案。
        

        NIST團隊的成員專注于微流體技術(shù)，這些技術(shù)將在芯片的物理環(huán)境中形成大部分實驗室，最初的目標(biāo)是使兩種不同類型的人體細胞在表面上并排生長：肝癌細胞以及內(nèi)皮細胞，排列體內(nèi)血管，對癌癥進展至關(guān)重要。根據(jù)加利福尼亞州拉霍亞的Theiss Research訪問的NIST客座研究員Kiran Bhadriraju所說，僅僅找到一種方法來創(chuàng)建這兩種細胞類型之間的共享邊界將是一項值得的成就。他說，用于產(chǎn)生這種微圖案共培養(yǎng)物的現(xiàn)有技術(shù)是麻煩的，并且不容易用于大規(guī)模藥物測試。
        

        研究小組認為，當(dāng)他們在表面涂上兩種不同的粘合劑 - 纖維連接蛋白和纖維連接蛋白和其他物質(zhì)復(fù)合物(稱為混合細胞粘附材料(hCAM))時，肝癌細胞很容易粘在hCAM上，而內(nèi)皮細胞會堅持纖維連接蛋白。初步實驗驗證了他們的預(yù)感，這一發(fā)現(xiàn)為NIST科學(xué)家提供了一種方法，可以在他們想要的地方創(chuàng)建腫瘤和內(nèi)皮細胞的共培養(yǎng)物。
        

        創(chuàng)造他們最初尋求的共享邊界本身就是一項成就，但還有更多未來。當(dāng)他們使用稱為激光共聚焦顯微鏡的技術(shù)拍攝細胞圖像時，該團隊還發(fā)現(xiàn)hCAM表面上的細胞已經(jīng)在三維上生長了分層陣列。添加第三種稱為轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的蛋白質(zhì) - 一種將蛋白質(zhì)分子粘合在一起的粘性酶 - 它們可以使肝癌細胞形成僅一個細胞厚的陣列，從而使它們能夠控制該過程。
        

        他說，了解化學(xué)物質(zhì)，表面和肝癌細胞之間這種相對簡單的關(guān)系對于培養(yǎng)癌細胞以及完全不同的細胞類型可能是有用的，并且可能允許這些小細胞培養(yǎng)物擴大規(guī)模以進行高通量工作一家制藥公司需要測試大量候選藥物。“我們希望其他癌細胞系可用于微觀模式化相似的共培養(yǎng)，”Bhadriraju說。“雖然這里使用的肝癌細胞系是制藥行業(yè)用于檢測抗癌藥物的重要細胞系，但我們尚未測試其他癌細胞類型是否會形成相同類型的3-D結(jié)構(gòu)。但我們'相反，我們涂在表面的這些蛋白質(zhì)通常與其他種類的癌細胞一起使用。“
        
			

			
          
        
			
        
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