加拿大的科學家說,他們已經在實驗室中創建了一個癌症,可以像衛生紙一樣展開癌症,以使他們更好地了解癌細胞的生長和表現。
多倫多大學的研究人員說,癌細胞捲起的條帶模仿了人體腫瘤所表現出的三維環境。但是,可以在幾秒鐘內將其拉開,以在尋找新的療法和藥物時進行分析。
以前,試圖研究在實驗室培養皿中生長的癌細胞很困難,因為平坦的二維環境與體內腫瘤生長的方式不同。
研究人員指出,在不斷增長的腫瘤中,其中心的細胞經歷與靠近周圍血管的外表面相比,養分和氧氣的獲取降低了,這一差異會對細胞行為產生重大影響。學習發表在自然材料。
通過將癌細胞注入多孔的海綿狀材料中,已經努力在實驗室中模仿這一點,但是要研究內部發生的事情,需要一個艱苦的過程,即一一將結構的層剝離。
UT化學工程學教授艾莉森·麥吉根(Alison McGuigan)說,她與另一位工程教授拉達克里希南·馬哈德萬(Radhakrishnan Mahadevan)交談後,她受到啟發考慮了另一種方法。
“他想進行此分析,您必須在不到10秒內收集細胞。”說。 “這是工程問題:您如何以非常快速的方式分離細胞?”
在收集可能的實驗室材料,例如濾紙,剪刀和培養皿,並思考如何快速組裝和拆卸它們,但麥吉根(McGuigan)不停地開始將一條濾紙纏繞在她的一個手指上。
她說:“我低頭看著它,意識到這就是你的做法。”
為了創建原型,研究人員用膠原蛋白(人體中存在的凝膠樣組織)和癌細胞浸漬了一條多孔紙狀物質。
長紙在金屬的內核周圍纏繞,以產生一種在富含營養的溶液中培養的工程腫瘤。
當實驗室腫瘤解開時,研究人員能夠迅速確定最內層和外層之間的差異。
“隨著氧氣水平的下降,層中的死細胞數量增加,因此細胞正在響應該氧梯度,”說化學工程博士生Darren Rodenhizer。
他說,雖然可以在像構建基塊這樣的3D多孔材料中觀察到同樣的東西,但這將是一個更長,更困難的過程。
他解釋說:“如果有堆棧,您可以將其拆開,但是隨後您將擁有所有這些分開的不連續的碎片來跟踪。” “我們有一層。”
McGuigan建議,這一過程可能會導致個性化治療癌症。她繼續解釋說,這個概念將涉及使用患者的細胞並創建其腫瘤的副本,然後在使用展開過程時對這些副本進行分析並隨後進行治療,這將提供有關每個患者最有效的最佳信息。