加速癌癥藥物檢測(cè)的新技術(shù)

諾丁漢大學(xué)的科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出了一種新技術(shù)，可以加速測(cè)試藥物并減少實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物的使用。

大學(xué)癌癥和干細(xì)胞研究所的研究人員設(shè)計(jì)了一種裝置，可以將數(shù)十個(gè)稱為球體的細(xì)胞球同時(shí)切片，以檢查其結(jié)構(gòu)和功能。

該方法在學(xué)術(shù)期刊Scientific Reports中有詳細(xì)介紹，將使其他科學(xué)家能夠更快速地評(píng)估新療法和組織工程學(xué)是否可能在現(xiàn)實(shí)世界中發(fā)揮作用，并且可能比現(xiàn)有方法高出11倍。

Delyan Ivanov博士說：“當(dāng)我開始通過切片來探索球體時(shí)，我對(duì)這個(gè)過程的慢和艱苦性質(zhì)感到沮喪。我不得不削減在許多不同藥物中培養(yǎng)的球體，這需要數(shù)月時(shí)間，還有許多手動(dòng)步驟。

“受到3D打印原理的啟發(fā)，我決定設(shè)計(jì)一款我自己的工具，用于將同一平面上的所有球體排列在凝膠中的微芯片樣式中?！?/p>

克服限制
伊萬諾夫博士在他的EPSRC資助的博士研究生獎(jiǎng)學(xué)金（工程與物理科學(xué)研究理事會(huì)）期間設(shè)計(jì)了該設(shè)備，在征得了大學(xué)添加劑制造組的研究技術(shù)員約瑟夫·懷特的幫助之后，他能夠完善設(shè)計(jì)，用于測(cè)試的20個(gè)不同版本的原型。

該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在將公開與科學(xué)界共享設(shè)計(jì)文件和方法，以確保每個(gè)人都能立即從該技術(shù)中受益。

歷史上已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)試了用于癌癥的新藥物和從干細(xì)胞構(gòu)建組織的策略，所述人類細(xì)胞在塑料上生長(zhǎng)為“地毯”。與人體中的自然行為相反，這些二維培養(yǎng)物中的細(xì)胞彼此之間的相互作用有限，并產(chǎn)生很少的稱為細(xì)胞外基質(zhì)的天然“膠”。

為了克服這些限制，細(xì)小的三維細(xì)胞球體（球體）小于針頭，彼此之間的相互作用更加緊密，并且更像他們現(xiàn)在正在使用的人體自然對(duì)應(yīng)物。

科學(xué)家們正在生長(zhǎng)來自腫瘤和正常組織的球狀體，并且甚至開發(fā)出類似器官的改善的，更有組織的結(jié)構(gòu)，稱為類器官。

值得注意的是，雖然可以通過向下看顯微鏡來檢查二維結(jié)構(gòu)，但需要將3D球狀體切成厚度僅為0.005毫米（5微米）的數(shù)百個(gè)薄片，以獲得其結(jié)構(gòu)的可靠圖片和功能。

減少動(dòng)物試驗(yàn)
諾丁漢發(fā)明使研究人員能夠在不同藥物和分子存在的情況下安排66個(gè)球狀體，同時(shí)更快速地進(jìn)行切片，使科學(xué)家能夠使用同一組實(shí)驗(yàn)室生長(zhǎng)的組織回答更多問題。

目前在動(dòng)物身上進(jìn)行的許多實(shí)驗(yàn)可以在這些球體和類器官組織中完成，從而減少并最終取代癌癥研究和組織工程中的一些動(dòng)物試驗(yàn)。

Anna Grabowska博士在Nottingham博士的博士后期間指導(dǎo)Ivanov博士補(bǔ)充道：“我們希望在實(shí)驗(yàn)室中創(chuàng)建基于細(xì)胞的模型，以模擬人體細(xì)胞的自然行為。我們不僅通過培養(yǎng)細(xì)胞為球體，而且通過包含多種細(xì)胞類型和正確的細(xì)胞外基質(zhì)來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。Delyan的技術(shù)將允許我們以更快，更高效的方式監(jiān)測(cè)人體組織和器官實(shí)驗(yàn)室模型的行為?！?/p>

科學(xué)報(bào)道發(fā)表的論文包括設(shè)備藍(lán)圖，展示新技術(shù)的可能性，并提供教學(xué)視頻向研究人員展示如何制作自己的球體微陣列。

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