随着癌症的发展，它也在进化。单个细胞变得更具攻击性，分裂并流经身体并扩散到远处的区域。
如果有办法找到这些早期的侵略者呢?它们和其他细胞有什么不同?更重要的是:有没有办法在它们传播之前阻止它们?
这些问题促使密歇根大学综合癌症中心和密歇根工程学院的一组研究人员开发了一种小型设备，旨在解决这些大问题。
“尤其重要的是能够捕获这些领导细胞并了解它们的生物学——为什么它们如此成功，为什么它们对传统的化疗有抵抗力，以及我们如何有选择性地靶向它们?”研究作者、密歇根大学综合癌症中心乳腺肿瘤学项目的科学主任Sofia Merajver医学博士说。
“微流体装置正在帮助我们了解以前无法接触到的生物学，”她说。
现有微流体装置的问题是，细胞不能在其中持续很长时间。设备通常适合进行几天的简短实验。但是癌细胞的特征会随着时间的推移而改变。
“许多肿瘤过程，如侵袭和抵抗，不是一夜之间发生的。我们的目标是追踪入侵的长期演变，”该研究的主要作者，Merajver实验室的博士后Koh Meng Aw Yong博士说。“我们不能只看一个特定的时间点，比如一个为期三天的实验。这可能并不能代表身体随着时间的推移发生了什么。”
因此，该团队开发了一种新的流体装置，使他们能够长时间培养细胞。研究人员发现，该装置在培养中至少可以保持三周的稳定。他们的研究结果发表在。
在一个比药盒还小的腔室里，细胞看起来像一条薄薄的乳白色线。它们实际上悬浮在三维空间中，不像典型的流体装置在二维空间中捕获细胞。它允许研究人员将癌细胞送入设备，对细胞的干扰或改变很小。
该装置由三个微小的模塑通道组成，细胞可以通过这些通道流动。这些细胞被送入一个通道。流体流过平行通道以提供压力和流量而不干扰培养。液体通过外部通道的流动模拟了人体毛细血管的流动。
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“这些力量很重要，它们把所有的东西都整合到一个系统中，”阿孔说。
研究人员用两种转移性前列腺癌细胞测试了该装置。他们能够分离出领导细胞——那些最先断裂并将转移到远处器官的细胞。
两周后，他们发现一种细胞系的细胞侵袭性是另一种细胞系的两倍。但三周后，这种差异消失了，这表明细胞的侵袭潜力可能会随着时间的推移而改变。
研究人员希望能够找到入侵细胞和未入侵细胞之间分子特征的差异。然后，他们将针对分子基础进行治疗，以防止癌症入侵——本质上是限制癌症并防止转移。
“该设备也有可能用于测试药物和检测癌症何时产生抗药性。这将使肿瘤学家更快地知道治疗是否无效，并可能将患者转向另一种选择，”密歇根大学机械工程副教授、资深研究作者付建平博士说。“当然，未来还需要更多的研究来探索这种可能性。”
“我们认为我们可以在病人接受治疗或监测的同时培养这种细胞。在传统的成像测试检测到任何东西之前，该设备将能够向我们展示细胞是否变得更具侵略性，”奥勇说。
接下来，研究人员希望将这项工作扩展到三阴性乳腺癌，这是一种特别具有攻击性的疾病。一旦识别出领导细胞，他们还将开始观察这些细胞是否与不那么具有攻击性的细胞有不同的遗传或分子标记。
来源:http://www.med.umich.edu/
