2013年04月25日 星期四
模拟肿瘤细胞侵袭的三维微环境

  癌症之所以致命,原因之一是肿瘤细胞具有转移性。为了搞清楚它们是怎样侵袭和转移到健康的组织和器官上,我国科学家与美国科学家合作,利用微加工工艺在体外构建出了一种模拟肿瘤细胞侵袭的三维微环境。这一成果发表在日前出版的《美国国家科学院院刊》上。

  成果的主要完成人、中科院物理所研究员刘雳宇介绍:“现有的癌症生物实验通常是在培养皿中进行的,但这是一个二维环境。而人体是一个三维环境,因此研究人员普遍都认为培养皿中的环境尚不足以模拟肿瘤细胞是如何侵袭健康组织和器官的。”

  活体实验通常用小白鼠,一是成本高,二是时间长,三是培育难度较大。人体实验涉及许多伦理问题,更加难以开展。因此,科学家们提出一种设想——是否可以在体外构建一种与人体相似的、微小的三维环境。

  “这就用到了我们微加工和生物物理的技术了。”刘雳宇说,“我们在微流体和微加工上非常有优势。”这种生物芯片只有拇指指甲大小,但就是在这个“小东西”上,科学家们模拟出了与人类血管、胶原蛋白相似的三维微环境。“我们将癌症细胞放入这个芯片,就能观察到它们的活动过程和轨迹。”采用这种方式,还可以控制并改变微环境,对肿瘤细胞的侵袭生物行为进行较为精确的定量研究。

  “当然,我们达不到与活体完全相似,这种微环境的模拟也不能取代活体实验。我们只是希望能够通过抓住主要的因素,模拟出肿瘤细胞生长和发展的基本条件,提供一条研究的新途径。”刘雳宇说。光明网2013.4.16文/齐芳

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