1、腫瘤細胞侵襲是惡性腫瘤進行侵襲的關(guān)鍵步驟，在三維條件下，模擬腫瘤細胞的侵襲過程能夠更好地研究腫瘤細胞侵襲機制，能夠為以后的研制抗癌藥物提供信息。而腫瘤多細胞球體不僅能夠檢測抗癌藥物的效果，而且還能夠反映腫瘤細胞在三維條件下的侵襲能力。而傳統(tǒng)的實驗技術(shù)，如：Boyden小室，Transwell小室法和旋轉(zhuǎn)瓊脂培養(yǎng)法大多只能在二維尺度下(2D)研究腫瘤細胞侵襲行為，不能反映體內(nèi)腫瘤細胞生長運動的微環(huán)境，以及監(jiān)測侵襲或者腫瘤多細胞球體形成的過

2、程，并且旋轉(zhuǎn)瓊脂培養(yǎng)法需要借助外力的作用形成多細胞球體。隨著微流控技術(shù)的發(fā)展，能夠設計和構(gòu)建微流控平臺研究腫瘤細胞在三維條件下細胞生物學行為，比如腫瘤細胞的侵襲和腫瘤多細胞球體的形成。
　　 目的為得到更為真實可信的侵襲結(jié)果和三維條件下多細胞球體的形成過程，在微流控技術(shù)基礎上自行設計和構(gòu)建腫瘤細胞生物學模型。該模型不僅能夠模擬腫瘤細胞侵襲和腫瘤多細胞的3D微環(huán)境環(huán)境，而且能夠監(jiān)測腫瘤細胞與三維(3D)微環(huán)境的相互作用和生化因子對

3、侵襲過程和形成多細胞球體的動態(tài)影響，以及在三維環(huán)境下監(jiān)測腫瘤細胞侵襲或者多細胞球體在形成過程中腫瘤細胞的形態(tài)變化和彼此之間相互作用。
　　 方法為評價該芯片用于腫瘤細胞侵襲機制研究的可行性和優(yōu)越性，首先用FITC-葡聚糖表征微流控芯片的濃度梯度，用以驗證在基質(zhì)膠模擬的三維環(huán)境能夠形成穩(wěn)定的濃度梯度。該芯片用基質(zhì)膠模擬乳腺腫瘤細胞的3D微環(huán)境，用PI和鈣黃綠素對三維培養(yǎng)的MDA-MB-231細胞進行雙染實驗，以檢測MDA-MB-2

4、31在三維環(huán)境生長的狀況。并全程監(jiān)測在腫瘤壞死因子(TNF-α)濃度梯度誘導下，乳腺腫瘤細胞(MDA-MB-231)侵襲的全過程。篩選合適的細胞量，在三維環(huán)境下，TNF-α和血清刺激下形成多細胞球體的全過程。
　　 結(jié)果在用基質(zhì)膠模擬的三維環(huán)境，能夠形成穩(wěn)定的濃度梯度，并且穩(wěn)定的濃度梯度將會保持10h以上。對生長三天的MDA-MB-231進行雙染，結(jié)果表明能夠在微流控芯片中進行腫瘤細胞三維培養(yǎng)，TNF-α能夠誘導乳腺腫瘤細胞在3

5、D基質(zhì)膠中定向侵襲。發(fā)現(xiàn)侵襲到基質(zhì)膠中的乳腺腫瘤細胞會形成具有侵襲突起的頂細胞，并且頂細胞和柄細胞首尾相連形成線狀。血清誘導腫瘤細胞能夠形成不規(guī)則橢圓形多細胞球體，并且多細胞球體之間有相互靠近的趨勢，多細胞球體的數(shù)量隨著培養(yǎng)天數(shù)的增加而減少。TNF-α能夠誘導MDA-MB-231形成橢圓形的多細胞形體，細胞數(shù)目和直徑大小隨著培養(yǎng)天數(shù)的增加而呈增加趨勢，但是所形成的多細胞球體直徑很難達到100μm且多細胞球體之間沒有相互靠近的趨勢。