غربالگری دارویی اسفروئیدهای مشتق از بیوپسی با استفاده از یک گرادیان غلظت خود تولید شده میکروفلوئیدیک
تاریخ انتشار: جمعه 27 مهر 1397
| امتیاز:
انجام غربالگری های داروی بافت های مشتق از بیوپسی های بیماران سرطانی با استفاده از مدل های توموری سه بعدی مناسب از نظر فیزیولوژیک، به دلیل مقادیر محدود مواد سلولی موجود چالش هایی را ایجاد کرده است. در این جا، ما یک پلت فرم میکروفلوئیدیک را ارائه کرده اند که غربالگری دارویی اسفروئیدهای چند سلولی غنی از سلول سرطانی و مشتق از بیوپسی های توموری را مقدور می سازند و اجازه غربالگری های گسترده ترکیب ضد سرطانی قبل از درمان را می دهند. این تکنولوژی با استفاده از رده های سلولی مورد ارزیابی قرار گرفته است و سپس برای غربالگری سلول های سرطان پروستات انسانی اولیه که در شرایط سه بعدی به عنوان کشت ناهمگون بافت مشتق از بیوپسی رشد کرده بودند، استفاده شده است. این تکنولوژی تشکیل گرادیان های غلظت دارویی تکرار پذیر در بین آرایه ای از اسفروئیدها و بدون اعمال مایع خارجی مقدور می سازد، به طور همزمان طیفی از غلظت های دارویی را برای چند اسفروئید با اندازه مختلف انتقال می دهد و هم چنین هر غلظت را شبیه سازی نیز می کند. به عنوان یک غربالگری پیشرفته، اسفروئیدها از دو بیوپسی بیمار تولید شده و پانلی از ترکیبات مراقبتی استاندارد را برای سرطان پروستات تست کردند. تصاویر میکروسکوپ زمینه روشن و فلورسنس برای نشان دادن سلامت و رشد اسفروئید و هم چنین کارایی دارو با گذشت زمان آنالیز شد. به طور کلی، این تکنولوژی می تواند ابزار مفیدی برای طب شخصی و تکوین دارو در آینده باشد و پتانسیل کاهش دادن هزینه و زمان در انتقال محصولات مراقبت بهداشتی را دارد.
Sci Rep. 2018 Oct 2;8(1):14672. doi: 10.1038/s41598-018-33055-0.
Drug screening of biopsy-derived spheroids using a self-generated microfluidic concentration gradient.
Mulholland T1, McAllister M2, Patek S2, Flint D3, Underwood M4, Sim A5, Edwards J2, Zagnoni M6.
Abstract
Performing drug screening of tissue derived from cancer patient biopsies using physiologically relevant 3D tumour models presents challenges due to the limited amount of available cell material. Here, we present a microfluidic platform that enables drug screening of cancer cell-enriched multicellular spheroids derived from tumour biopsies, allowing extensive anticancer compound screening prior to treatment. This technology was validated using cell lines and then used to screen primary human prostate cancer cells, grown in 3D as a heterogeneous culture from biopsy-derived tissue. The technology enabled the formation of repeatable drug concentration gradients across an array of spheroids without external fluid actuation, delivering simultaneously a range of drug concentrations to multiple sized spheroids, as well as replicates for each concentration. As proof-of-concept screening, spheroids were generated from two patient biopsies and a panel of standard-of-care compounds for prostate cancer were tested. Brightfield and fluorescence images were analysed to provide readouts of spheroid growth and health, as well as drug efficacy over time. Overall, this technology could prove a useful tool for personalised medicine and future drug development, with the potential to provide cost- and time-reduction in the healthcare delivery.
PMID: 30279484