在肿瘤中,细胞遵循微观纤维,就像沿着城市的道路行走一样。罗切斯特理工学院的研究人员开发了一种新技术来研究这些“纤维高速公路”的不同特征,从而为细胞如何在肿瘤环境中有效移动提供新的见解。
这项研究发表在《先进功能材料》杂志上 ,重点关注接触引导,即细胞跟随排列的胶原纤维迁移的过程。了解这个过程至关重要,因为它在癌症转移(癌症扩散到身体其他部位)中发挥着关键作用。
RIT凯特格里森工程学院生物医学工程副教授Vinay Abhyankar表示:“之前关于接触引导的研究,即癌细胞沿着排列整齐的胶原纤维迁移的过程,主要是在具有均匀纤维排列的胶原凝胶中进行研究。”共同作者。 “然而,肿瘤微环境还具有纤维排列的微妙变化或梯度,并且它们在细胞迁移中的作用在很大程度上尚未被探索。我们怀疑对齐梯度可以有效地指导细胞运动,但缺乏检验这一假设的技术。”
为了弥补这一差距,RIT 团队开发了一种新的微流体技术来创建具有可调节的、类似肿瘤的对齐梯度的 3D 胶原凝胶。这些凝胶充当肿瘤环境的真实微型版本,使研究小组能够观察内皮细胞和侵袭性乳腺癌细胞如何对不同的纤维模式做出反应。
结果表明,内皮细胞沿着排列增加的方向移动得更快、时间更长。与均匀排列相比,乳腺癌细胞聚集体在分级排列上显示出偏向迁移。这些结果表明,细胞可能比传统研究的接触引导更有效地响应对准梯度。
生物医学微系统研究实验室负责人 Abhyankar 表示:“这项工作表明,排列梯度可能在引导癌细胞运动方面发挥作用,并为细胞如何有效地穿过肿瘤微环境到达血管提供了见解。 ”
微流体制造技术的用户友好性使其可供广泛的研究人员使用。该平台为进一步研究对齐梯度在不同肿瘤模型中的作用打开了大门,从而更全面地了解细胞遵循的生物物理线索。它最终可能有助于推进治疗策略。