Tumor -Umgebungen " nachgeahmt " in neuen Mikrochip-
Diese Abbildung zeigt das Design eines neuen Chip für die Simulation eines Tumors " Mikroumgebung " , um die Wirksamkeit von Nanopartikeln und Medikamenten, die Behandlung von Krebs zu testen.
Bildquelle : Purdue University Foto / Altug Ozcelikkale , Bumsoo Han
Dies ist nicht das erste Mal , dass Wissenschaftler haben versucht, Mikrochip-Technologie verwenden, um Tumoren zu studieren. Im Jahr 2011 , zum Beispiel, berichtet Medical News Today auf die Entwicklung eines Mikrochip- Sensor dass bei einem Patienten implantiert werden soll , neben ihrer Tumor , Um die Aggressivität des Wachstums zu messen.
Und im Jahr 2012 , das Institut für Bioengineering und Nanotechnologie in Singapur entwickelt einen Biochip zur Untersuchung der Wirkung von Medikamenten auf Krebsstammzellen .
Die Ingenieure, die neue Chip erzeugt - wie die Tumor - Mikroumgebung -on-Chip ( T- MOC) Gerät bekannt - hoffen, dass es Türen zu öffnen für die Forscher , um die Hindernisse , die die zielgerichtete Lieferung von Krebstherapien zu verhindern, zu studieren.
Forschungsteams untersuchen verschiedene " gezielte Abgabe " Mechanismen, die in der Lage, Tumorgewebe selektiv anzugreifen sind . Eine Methode der Lieferung derzeit untersucht wird , um Nanopartikel klein genug, um durch die Poren der Blutgefäße passieren zu verwenden.
Da die Endothelzellen in gesunde Blutgefäße ordentlich organisiert , mit kleinen Poren in ihren Verbindungsstellen - während die Endothelzellen in Blutgefäßen um unregelmäßige Tumoren und unförmig , mit größeren Poren sind - diese Designer Nanopartikel können in der Lage, zwischen den beiden zu unterscheiden.
T- MOC simuliert Tumor , so dass Daten für Nanopartikel Umwelt verhandeln
Bumsoo Han, ein Purdue University Associate Professor für Maschinenbau, sagt, dass " wenn Nanopartikel wurden entwickelt, um die richtige Größe konnten sie selektiv nur in Richtung des Tumors zu bewegen. "
Han glaubt, dass die T- MOC -Gerät kann bei der Lösung einiger der Probleme Forscher untersuchen die Nanopartikel- Ansatz haben sich gegen zu kommen.
Zum Beispiel ein besonderes Problem bei der Nanopartikel Ansatz zugeordnet ist, daß die interstitielle Flüssigkeit in Tumoren einer größeren Druck als dem interstitiellen Flüssigkeit umgebenden gesunden Gewebe. Dieser Druckanstieg ist genug, um die meisten Drug-Delivery- und Imaging- Agenten Push-out - das Erreichen der Tumor nur ein kleiner Prozentsatz von ihnen erfolgreich zu sein.
Die T- MOC -Team berichten, dass ihr Gerät in der Lage, die Simulation der Tumorumgebung zu solchen Genauigkeit , dass es detaillierte Daten , wie Nanopartikel können die Umwelt zu verhandeln bereitzustellen .
Ca. 4,5 cm 2 Der Chip enthält Kulturen von Tumor und Endothelzellen in " Mikrofluidik " Kanäle , sowie eine " extrazelluläre Matrix " von Kollagen - die Substanz zwischen den Zellen in lebendem Gewebe gefunden.
Da der Chip wurde entwickelt, um Krebs bei Menschen zu imitieren , glauben die Designer , dass es eine Alternative zu den beiden Petrischalen - , die nicht in der Lage , das komplexe Tumor-Mikroumgebung zu reproduzieren sind - und Forschung bei Tieren , die nicht immer funktioniert , wie mögliche Behandlungen könnten Menschen beeinflussen .
Die Purdue -Team getestet, die die Bewegung von Nanopartikeln innerhalb des Chips unter Verwendung von menschlichen Brustkrebs und Endothelzellen. Als nächstes wird das Team Krebsmedikamente mit dem Chip zu studieren. In Zukunft können sie T- MOC -Chips zu verwenden, um Tumorzellen aus Patienten , die verwendet werden können, um zu bewerten, wie effektive spezifische Medikamente können in diesen Patienten zu wachsen.
Das Team der Ergebnisse bisher sind im Journal of Controlled Release veröffentlicht .