仿生技术三维实体模型用以科学研究氧气不足对肿瘤进度的危害
2021-01-07
肿瘤的运势既在于癌细胞的固有特征,也在于肿瘤所在和生长发育的自然环境标准。而乏氧是肿瘤微自然环境中的一个典型性特点。因而必须在身体之外搭建适合的肿瘤实体模型以科学

肿瘤的运势既在于癌细胞的固有特征,也在于肿瘤所在和生长发育的自然环境标准。而乏氧是肿瘤微自然环境中的一个典型性特点。因而必须在身体之外搭建适合的肿瘤实体模型以科学研究氧气浓度对肿瘤进度的危害。现阶段,有关氧气浓度的肿瘤实体模型关键拘泥于二维培养,不可以非常好的仿真模拟肿瘤在身体的生长发育情况。因而必须在身体之外搭建三维模型以降低体外实验和身体具体情况中间的差别。

最近西班牙Romagnolo肿瘤科学研究与医治科学研究研究室(IRST)骨肿瘤与少见肿瘤管理中心的科技人员运用根据PH驱动器化学交联的I型胶原搭建三维支架,该支架的均值孔隙率为85±6.3%容许细胞透过全部支架。生长发育在该支架上的MDA-MB-231 和MCF-7二种细胞系均以机构样形状生在在支架内,显示信息出与搭配的不一样的移殖肿瘤的相似度。

科学研究工作人员科学研究了细胞在搭建的三维支架中的生长发育动力学模型,科学研究的指标值包含细胞总数、细胞周期时间、细胞成活率、细胞细胞凋亡率等,并与培养在3D中的细胞的生长发育动力学模型对比。

3D仿生模型中的癌细胞生长动力学

数据显示,三维支架中的癌细胞显示信息出比单面培养的细胞变慢的繁衍速度,而且细胞总数伴随着培养時间的变化而稳定。而单面培养的细胞显示信息出典型性的指数增长。伴随着培养時间的变化,支架中活细胞的百分数明显降低,这两者之间细胞凋亡率升高相对性应。

科学研究工作人员还科学研究了氧气浓度(各自将试品培养在带有21% O2或1% O2的细胞培养箱中)对三维胶原蛋白支架中生长发育的不一样种类的细胞迁移的危害。

图2 MDA-MB-231细胞随时间流逝会向三维支架的边沿迁移(淡黄色莹光为上色的细胞,鲜红色莹光是胶原支架的自发性莹光)

结果显示,在21%O2中培养时,MDA-MB-231细胞伴随着培养時间的变化迁移到三维支架的****地区。在试验性常氧标准下,MDA-MB-231的迁移是由乏氧关键和氧充足的边沿位置中间的co2梯度方向推动的,支架边沿的细胞百分数从第一天的20%提升到第7天的70%,反过来,针对MCF-7细胞,在第一天宇第7天中间,关键地区和边沿地区中的细胞遍布类似,这种发觉说明,在21% O2的培养自然环境中,由支架自身的三维物质造成的co2梯度方向能够 推动一部分种类的细胞迁移到支架的边沿,而这类迁移的特点在1% O2的培养自然环境中消失了。另外这类迁移特点与细胞的种类相关,一些细胞如MCF-7细胞则不具备。