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学生在实验室通过显微镜观察
德克萨斯A&M的Abhishek Jain博士和他的团队正在与MD安德森癌症中心和莱斯大学的研究人员合作,开发和测试他们的新微设备——卵巢肿瘤微环境芯片图片:德克萨斯A&M工程公司

在不断发展的癌症生物学和治疗领域,芯片上器官微设备的创新使研究人员能够在人体外发现更多关于该疾病的信息。这些芯片上的器官可以作为实际癌症患者所处状态的模型,从而使患者有机会在服用之前找到正确的治疗方法。在德克萨斯A&M大学,研究人员正在将这些设备推向新的水平,这可能会改变临床医生治疗癌症,特别是卵巢癌的方式。

该团队最近向德克萨斯a&M工程实验站提交了一份专利披露。

生物医学工程系首席研究员兼助理教授Abhishek Jain博士说:“我们声称在技术设计和生物能力方面有一些新颖之处,而这些在以前的芯片器官中是不存在的。”。

Jain还在德克萨斯a&M医学院联合任职。

这段视频展示了卵巢肿瘤微环境芯片(OTME芯片)是如何让研究人员观察体外癌细胞、血管和血小板的视频:由阿布舍克·贾因博士提供

Jain的设备——卵巢肿瘤微环境芯片(OTME芯片)——专注于血小板,一种帮助身体形成血栓以止血的微小血细胞。该微型设备大小约为USB,在实验室模拟肿瘤的特性。然后,研究人员可以在血小板接近肿瘤时在血液循环中重现事件,使其更有效和转移。

Jain说:“我们正在利用芯片上器官的方法创建一个平台技术,在这个平台上可以提高肿瘤生物学,并且可以通过在血流、支持血管和细胞外基质的影响下重建血小板-肿瘤和血小板-肿瘤-药物相互作用来识别新药。”。

卵巢癌的监测尤其具有挑战性。肿瘤通常形成于患者组织的深处,很难获得肿瘤性质及其与血细胞相互作用的实时信息。此外,卵巢肿瘤可以在体内迅速扩散,使时间成为绘制肿瘤图的另一个重要因素疾病的进展。

OTME芯片建立在目前临床观察到的对血小板如何在肿瘤组织内移动以及是什么触发它们在肿瘤外扩散的理解之上。然而,到目前为止,这一过程背后的实际机制仍不清楚。

Jain说:“这是我们第一次通过血小板表面蛋白发现血小板与肿瘤之间的重要相互作用。”。“通过应用高分辨率成像、先进的细胞和分子读数以及利用OTME芯片的RNA测序方法,我们发现了血细胞引发卵巢癌转移背后的实际遗传信号通路,以及阻止这一过程的新药物策略。”

Jain在大学站的研究团队包括博士后研究员Biswajit Saha博士和博士生Jim Tronolone和Tanmay Mathur。他们关于OTME芯片的研究最近发表在《华尔街日报》上科学进步.

Jain说OTME芯片有多种应用,既可以观察癌细胞与血管和血细胞的不同相互作用,也可以测试治疗疾病的新方法,以补充肿瘤的化疗和放疗。

Jain说:“这种多模式OTME芯片将为卫生保健研究人员提供一个理想的平台,在人工创建的人类肿瘤微环境中单独或联合评估其抗癌、血管和血液学药物。”。

Jain与Anil Sood博士合作,Anil Sood博士是MD安德森癌症中心妇科肿瘤和癌症生物学系的教授和转化研究副主席。该团队还与赖斯大学的基因编辑专家包刚博士合作。

“Sood是卵巢癌领域的领导者,”Jain说。“他是一位出色的合作者,为我们提供了验证芯片发现所需的患者组织和血液样本,这使我们非常接近开始新的临床试验。”

这项研究是通过国家卫生研究院、国家科学基金会和德克萨斯A&M总裁的优秀基金资助的。