星星、钻石、圆圈，这可不是人们折叠出来的幸运符，而是新型数字微流体平台的杰作——3D 细胞培养物。
日前，来自大学的研究人员在《自然-通讯》上在线发表的此项研究，将使在更具成本效益的 3D 凝胶中开展细胞研究成为可能，也为未来个性化医疗应用带来希望。
论文第一作者、大学生物材料和生物医学工程研究所博士毕业生 Irwin Eydelnant 称，微可极大影响细胞命运。该项研究的重要性在于，开发出的新工具将允许研究人员探究细胞对 3D 的性。生物化学分析首席研究员、大学教授 Aaron Wheeler 则表示，与标准的 2D 细胞培养格式相比，以 3D 细胞培养方式生长的细胞，与生命系统具有更多的相似之处。
Eydelnant 解释说，更为自然的 3D 细胞培养物的生长是一大挑战，因为目前所用的试剂较为昂贵，材料不便于自动化，在重复处理后 3D 矩阵还会分解。 Eydelnant 最终通过对惠勒实验室首创的一种数字微流体平台进行改进，解决了上述难题。
沉陷于水凝胶材料中的细胞，可缓慢地流经屏幕上的一块类似微型棋盘的小区域。细胞可用穿过系统顶板上方开口的小电场进行策略性。研究人员在这些微凝胶中培养肾细胞，在 4 至 5 天时间内，细胞培养物就形成了类似原始肾脏的空构。
该工具为按照不同细胞数目组合成型提供了极大的灵活性，这些细胞可被组合成各种异想天开的微形状和大小，比如星星、钻石和圆圈等，也可用于设计模拟活体 3D 生态位，从而使研究人员得以了解这些因素如何影响细胞命运。
据 Eydelnant 介绍，更为重要的是，该研究可让研究人员在一张信用卡大小的平台上同时自动运行 32 个实验。这一新型系统可允许子微升(sub-microlitre)量级的 3D 凝胶无手装配，每个凝胶均可寻址，流体交换则比更大尺寸的替代物更加柔和，试剂用量则可减少 100 倍。这一新工具将使 3D 细胞培养成为生物学研究中更具吸引力和更易接近的方式。
可以预见该平台的多种应用可能，但研究人员最为兴奋的是其在个性化医疗上的潜力。惠勒认为，收集患者的小组织样本，将其分布到数字微流体设备的 3D 凝胶中，并通过筛选条件将可确定个性化疗法。
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