基于细胞3D打印技术的肿瘤药物筛选细胞芯片研究

发布时间：2017-05-26 07:15

  本文关键词：基于细胞3D打印技术的肿瘤药物筛选细胞芯片研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：现有的药物筛选评价技术中,动物筛选模型存在种属差异和周期长等缺点,高通量筛选和细胞筛选模型则与体内环境差异大,药物筛选准确率低。细胞3D打印技术为在体外构建仿真的组织器官模型提供了可能,当其与细胞芯片技术结合则为体外构建高效准确的药物筛选模型提供了新的技术空间。本研究构建了含有多个叉指电极(IDEs)阵列的细胞芯片,用细胞3D打印技术在芯片上组装了卵巢癌细胞HO-8910和人肝间充质干细胞HMSC-H组织模型,并通过对组织模型内细胞阻抗变化的检测,反映细胞生长、贴附、增殖、凋亡的过程及药物对细胞活性的影响等,最终基于该模型检测了抗癌药物顺铂和环磷酰胺对肿瘤细胞的杀伤和肝毒性。结果显示:支架微丝直径和孔径约为200~300μm,肿瘤细胞和肝细胞在三维结构里生长良好;DMEM作为电解液,芯片在104Hz可准确检测到三维结构中细胞增殖引起的阻抗变化,20 h后阻抗升高69.6%;基于该筛选模型,能同步检测到药物的抗肿瘤作用和肝毒性,并筛选出需要肝的二次代谢产物才能产生抗肿瘤性的药物环磷酰胺。
【作者单位】： 杭州电子科技大学生命信息与仪器工程学院;
【关键词】： 细胞D打印 细胞芯片 药物筛选 叉指电极 支架
【基金】：国家自然科学基金(81371695,61108083) 浙江省科技计划(2011C23031)
【分类号】：R318
【正文快照】： 引言近年来,随着3D打印技术的不断发展,在生物医学工程领域的应用也越来越广泛。目前,研究者已经开发出多种可以将细胞材料打印成三维结构的技术。如:细胞打印技术(Cell printing)[1]、生物3D打印技术(3D-Bioplotter)[2]以及本实验室开发出的细胞3D打印技术(3D cell printing)

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 胡朝颖;刘清君;张远帆;张威;李蓉;王平;;细胞阻抗传感器优化设计及其在毒素监测中的应用[J];传感技术学报;2010年03期

2 颜小飞;汪懋华;安冬;;基于叉指阵列微电极的阻抗免疫传感器研究进展[J];分析化学;2011年10期

3 郑波;刘清君;曾苏;;微电子细胞传感器在抗肿瘤药物分析中的应用研究[J];传感器与微系统;2012年04期

4 胡金夫;徐铭恩;徐莹;颜永年;孙伟;葛亚坤;严明;;基于细胞三维受控组装技术的细胞芯片构建[J];中国生物医学工程学报;2012年03期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 张琳;彭锐;李茜茜;刘桢;;一种基于叉指电极的大肠杆菌生物传感器[J];长沙大学学报;2013年05期

2 冉祥涛;王成响;王志;;碳纳米管气敏传感器微电极的制备与检测[J];山东科学;2014年01期

3 裴德宁;饶春明;李永红;韩春梅;任跃明;王军志;;重组抗肿瘤抗病毒蛋白乐复能质控方法与质量标准的建立[J];中国肿瘤生物治疗杂志;2009年04期

4 胡金夫;徐铭恩;徐莹;颜永年;孙伟;葛亚坤;严明;;基于细胞三维受控组装技术的细胞芯片构建[J];中国生物医学工程学报;2012年03期

5 吴成雄;蔡华;胡宁;胡朝颖;程功;肖丽丹;余辉;王平;;基于集成芯片的细胞生理多参数自动分析仪[J];浙江大学学报(工学版);2012年09期

6 石静;钟玉敏;;组织工程中3D生物打印技术的应用[J];中国组织工程研究;2014年02期

7 连芩;李涤尘;陈成;张维杰;刘亚雄;贺健康;靳忠民;;面向组织工程化软组织的制造技术及增材制造[J];中国组织工程研究;2014年08期

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 顾雯雯;集成介电电泳检测芯片系统关键技术研究[D];重庆大学;2012年

2 胡亮;界面作用构筑有机硅梯度材料及响应性光子材料和水凝胶粒子[D];武汉理工大学;2013年

3 田曦亮;基于微流控技术平台的骨髓间充质干细胞分选、诱导并促进轴突再生的实验研究[D];大连医科大学;2013年

4 陈光;微流控技术在联合应用FK506、NGF促进神经再生研究中的应用[D];大连医科大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 胡金夫;基于细胞三维受控组装技术的细胞芯片构建研究[D];杭州电子科技大学;2012年

2 李青青;检测克百威农药残留的电流型免疫传感器制备方法的研究[D];山东理工大学;2012年

3 魏华;3类季铵盐阳离子表面活性剂对细胞增殖抑制作用的研究[D];北京服装学院;2012年

4 张慧凤;边缘电场传感器设计与参数估计算法的研究[D];合肥工业大学;2012年

5 张琳;基于叉指电极的MEMS环境监测传感器关键技术研究[D];湘潭大学;2013年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张灯,陈松月,秦利锋,李蓉,王平,Li Yanbin;检测大肠杆菌O157:H7的电化学阻抗谱生物传感器的研究[J];传感技术学报;2005年01期

2 李杜娟;王剑平;盖玲;应义斌;;快速检测大肠杆菌O157:H7的电化学阻抗免疫生物传感器[J];传感技术学报;2008年05期

3 徐莹;杨勇;邹绍芳;王平;;基于微加工技术的集成细胞芯片的实验研究[J];传感技术学报;2008年06期

4 李冬阳;樊凯;吴坚;应义斌;;基于自动磁珠转运的转基因蛋白Cry1Ab检测[J];分析化学;2011年09期

5 黄同海;王正;李富荣;;免疫磁珠技术在循环肿瘤细胞检测中的应用[J];广东医学;2007年07期

6 裴莹;郑学晶;汤克勇;;胶原及明胶基天然高分子复合材料研究进展[J];高分子通报;2010年02期

7 刘根起,赵晓鹏;明胶-海藻酸钠半互穿聚合物网络膜及其电刺激响应行为的研究[J];功能材料;2003年04期

8 钟桐生;刘国东;沈国励;俞汝勤;;电化学免疫传感器研究进展[J];化学传感器;2002年01期

9 严八妮;张云;王桦;沈国励;俞汝勤;;巯基苯胺聚合膜结合亲和素生物素放大的阻抗免疫传感器[J];化学传感器;2009年01期

10 王秀利;聂立波;;磁性纳米颗粒在生物医学领域中的应用[J];化学通报;2009年06期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 马朋高,游秀东,高建平,于九皋,姚康德;骨组织工程及可吸收高分子支架的研究进展[J];化学通报;2001年07期

2 邓春涟;膝胸卧位支架的研制及其临床应用[J];实用癌症杂志;2002年01期

3 梁向党,张伯勋,范昱玮,王岩;新型血管吻合用支架溶解性能比较性研究[J];医疗卫生装备;2003年07期

4 张爱英,王连才,刘厚利,魏宏亮,冯增国;基于快速成型技术的组织工程支架制备进展[J];化工进展;2004年03期

5 步雪峰;李晓强;吴浩荣;;小口径人造血管支架的研究进展[J];国际外科学杂志;2006年05期

6 吴水培;组合式多用牵引架[J];医疗卫生装备;1994年02期

7 刘刚,徐开河,张东印;可调式多功能牵引支架[J];西北国防医学杂志;1997年02期

8 刘彦春,王炜,曹谊林,商庆新,钟伟,夏万尧,陈付国,祈佐良,张涤生;利用组织工程技术预制兔耳廓软骨的实验研究[J];中华外科杂志;1999年02期

9 王艳华,李曦光;PLA、PGA及其共聚物支架在组织工程中的研究应用[J];锦州医学院学报;2004年03期

10 李国义,梁传余,郑艳,熊成东,陈立,黄定强,古庆家;软骨组织工程管状泡沫支架的研制[J];山东大学基础医学院学报;2004年06期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 朱鑫黎;崔文国;李孝红;金岩;;高孔隙聚合物纤维膜用于皮肤组织工程支架的研究[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（下册）[C];2007年

2 高长有;;用于组织修复和再生的高分子材料的研究与应用[A];中国化学会第26届学术年会功能高分子科学前沿分会场论文集[C];2008年

3 党梅素;哈景华;;自制超声清洗器械支架[A];全国医院感染护理学术交流暨专题讲座会议论文汇编[C];2002年

4 陈义旺;周魏华;贺晓慧;朱祥军;汪泱;;PBT/OLA共聚酯的合成及生物相容性调查[A];中国化学会第26届学术年会功能高分子科学前沿分会场论文集[C];2008年

5 杨艳芳;唐功文;张红;赵蕴慧;袁晓燕;樊瑜波;王敏;;动态应力下PLGA多孔支架控制释放生物活性物质的研究[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（下册）[C];2009年

6 郭洪刚;刘静;李峰坦;刘海峰;姚芳莲;姚康德;;基于三维CT图像重建研制纳米仿生骨基质支架的研究[A];第18届中国康协肢残康复学术年会论文选集[C];2009年

7 孟令杰;张晓科;路庆华;;多糖修饰单壁碳纳米管的细胞相容性研究[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（下册）[C];2009年

8 朱庆棠;朱家恺;刘小林;赖英荣;全大萍;卢泽俭;;可降解组织工程化神经支架的研制[A];中国康复医学会修复重建外科专业委员会第十四次全国学术交流会论文集[C];2004年

9 王身国;杨飞;贝建中;;组织工程用生物材料形态结构与表面性质调控[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（下册）[C];2007年

10 马列;高长有;毛峥伟;周杰;沈家骢;;氨基酸为交联桥联调控组织工程皮肤支架生物稳定性的研究[A];中国生物医学工程学会第六次会员代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2004年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 王杨二;新型多聚物支架重在提高安全性[N];中国质量报;2010年

2 复旦大学附属中山医院心内科教授 葛均波　整理 陈惠芬;可降解药物支架 优势在哪里[N];健康报;2011年

3 本报记者 姜云飞;“大连支架”填补中国空白[N];大连日报;2008年

4 李菊香;FDA批准非血管可取出支架用于临床[N];中国医药报;2004年

5 记者 陆叶清;国产支架打破国外产品垄断[N];上海科技报;2011年

6 本报记者 曹石岩　刘青青;用心血与智慧“支架”起世界级产品[N];威海日报;2009年

7 冯卫东;英研发出用于移植的裸露支架[N];科技日报;2010年

8 新纹;Alveolus血管可取出支架获批[N];医药经济报;2004年

9 驻京记者 李瑶;药物支架涂层技术进入生物相容阶段[N];医药经济报;2009年

10 驻京记者 李瑶;药物支架涂层技术进入生物相容阶段[N];医药经济报;2009年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 尹太;血管组织工程的初步实验研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2005年

2 吴仕和;肝组织工程血管化基础研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2005年

3 高峰;人造纤维织物外支架—牛颈静脉带瓣管道复合体的制备研究[D];中南大学;2009年

4 王涛;纳米双相磷酸钙瓷用于组织工程支架材料的实验研究[D];四川大学;2005年

5 梁峰;组织工程肝单元构建的研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2006年

6 张建党;软骨组织工程载体—关节软骨源性支架的系列研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2005年

7 张健;成骨细胞与血管内皮细胞联合培养复合肌瓣构建血管化组织工程骨的实验研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2005年

8 侯克东;人脐带Wharton胶中间充质干细胞生物学特性及组织工程软骨体外构建的实验研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2008年

9 陈希哲;含孔磷酸钙陶瓷为支架基因转染自体细胞成骨能力研究[D];第四军医大学;2001年

10 朱慧勇;成骨细胞、生长因子复合生物活性支架的骨再造研究[D];浙江大学;2003年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李娜;组织工程中应变对骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化的影响[D];中国人民解放军军事医学科学院;2005年

2 赵艳;人牙周韧带细胞在聚羟基乙酸支架上体外三维培养的实验研究[D];武汉大学;2004年

3 王红梅;羟基磷灰石/β-磷酸三钙/甲壳素和羟基磷灰石/β-磷酸三钙/海藻酸钠支架的研究[D];昆明理工大学;2006年

4 温贤涛;静电纺丝法用于制备新型组织工程支架的研究[D];四川大学;2005年

5 孔征;多通道细胞芯片传感接口及其采集系统的设计[D];浙江大学;2006年

6 龙丽;聚醚砜作为泪腺组织工程支架的实验研究[D];四川大学;2005年

7 凌凯;光交联羟丙基壳聚糖水凝胶材料的制备及其应用[D];武汉理工大学;2008年

8 高成杰;聚丙交酯—乙交酯（PLGA）共聚和物组织工程支架的实验研究[D];第一军医大学;2002年

9 周玉涛;壳聚糖—明胶无毒交联体系的建立及其生物相容性评价[D];天津大学;2005年

10 梁志刚;基因转染人的食管上皮细胞体外构建组织工程食管的实验研究[D];第二军医大学;2006年

  本文关键词：基于细胞3D打印技术的肿瘤药物筛选细胞芯片研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：396091