近日，北京科技大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院的趙亮博士和張美芹研究員合作（共同通訊聯(lián)系人）在期刊 Analytical Chemistry（JCR分區(qū)化學(xué)分區(qū)1區(qū)，分析化學(xué)1區(qū)，Nature index journal之一）上在線發(fā)表了題為“Tape Assisted Photolithographic-free Microfluidic Chip (TAPMiC) Cell Patterning for Tumor Metastasis Study”的研究論文（DOI: 10.1021/acs.analchem.7b03225）。該研究報道了一種利用膠帶作為微流控芯片模具進(jìn)行細(xì)胞圖案化研究的新方法，從而擺脫了用微加工和光刻制作微流控芯片的限制。

腫瘤的轉(zhuǎn)移是一種極為復(fù)雜的生理過程，伴隨著腫瘤細(xì)胞在特定的細(xì)胞外基質(zhì)和其他細(xì)胞存在的微環(huán)境中進(jìn)行遷移和相互作用。因此，如何模擬體外對腫瘤細(xì)胞所處微環(huán)境，以及如何對腫瘤細(xì)胞遷移轉(zhuǎn)移過程進(jìn)行定量化地描述是目前腫瘤細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)研究中一個亟待解決的問題，傳統(tǒng)的“劃線法”和“Transwell侵襲法”都難以實現(xiàn)對細(xì)胞侵潤和轉(zhuǎn)移過程進(jìn)行定量化精確描繪。本研究利用無需微加工的微流控芯片裝置對腫瘤細(xì)胞在細(xì)胞外基質(zhì)上微圖案化之后的遷移過程做出了可以追蹤到單細(xì)胞的動態(tài)描繪，對不同的條件下（可溶性細(xì)胞因子、細(xì)胞類型、抑制性藥物和siRNA沉默等）腫瘤細(xì)胞的遷移轉(zhuǎn)移過程做出定量的測量。利用芯片上的兩次圖案化可以實現(xiàn)腫瘤細(xì)胞與成纖維細(xì)胞之間的相互作用，并且利用將芯片裝置開啟之后的精準(zhǔn)回收，可以對腫瘤－成纖維相互作用過程中的基因表達(dá)進(jìn)行定量分析。結(jié)果表明，細(xì)胞外基質(zhì)消化相關(guān)蛋白MMP2和血管新生相關(guān)基因VEGFA在兩種細(xì)胞相互作用過程中分別在腫瘤細(xì)胞和成纖維細(xì)胞上都呈現(xiàn)出一定程度的上調(diào)。該方法也是國際上首次報道的利用微流控芯片能夠?qū)⒓?xì)胞微圖案化之后遷移表型，細(xì)胞間相互作用和對應(yīng)的基因表達(dá)之間關(guān)系進(jìn)行整合的研究。該研究是張學(xué)記教授領(lǐng)銜成立的北京科技大學(xué)精準(zhǔn)醫(yī)療與健康研究院在微流控芯片研究領(lǐng)域的又一令人興奮的進(jìn)展。趙亮博士表示：“我們的方法利用了日常辦公室當(dāng)中使用最為普遍的3M透明膠帶來制作微流控芯片模具，并且我們利用該芯片對腫瘤細(xì)胞在細(xì)胞外基質(zhì)膠原上的遷移和與成纖維細(xì)胞之間的相互作用做了定量化單細(xì)胞水平的精準(zhǔn)測定。這為今后利用簡單裝置研究定量生物學(xué)問題提供了一種范例。”

該研究工作是由北科大化學(xué)與生物工程學(xué)院2017屆碩士畢業(yè)生郭騰飛（第一作者，目前就職于博奧生物）主要完成的，2014級本科生王麗蓉和14級直博研究生劉楊等人共同協(xié)助完成。該研究受到了國家自然科學(xué)基金（21675011）等項目的資助。

原文鏈接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.analchem.7b03225