近日，中国科学技术大学科研团队在体外研究肿瘤极早期阶段行为方面取得了重要进展，相关成果发表在国际一流学术期刊《Applied materials & interfaces》上，题目为 “On-Chip Replication of Extremely Early-Stage Tumor Behavior”。通过在微流控芯片上培养肿瘤细胞球，不仅可以体外模拟体内血管化肿瘤的生长、侵袭与转移，而且可视化探究了肿瘤微环境对肿瘤行为的影响。更重要的是首次证实了肿瘤细胞的上皮-间充质细胞转化（EMT）的过程和血管生成拟态形成。
微流控技术因其微型化、集成化、消耗小等优势，一直被认为在生物医学研究中具有巨大的发展潜力和前景，被称为“芯片实验室”。传统的2D细胞培养方法缺乏细胞空间排布和组织微环境；动物实验存在种族差异及免疫缺陷，同时用时较长；类器官则受限于组织界面、血管系统和动态流体流动的问题。中科大团队此项研究利用微加工技术制备PDMS芯片，将带有肿瘤细胞团的蛋白胶装载入芯片中央通道。两侧侧通道则加入培养基进行营养渗透，实现了肿瘤细胞与成纤维细胞、内皮细胞共培养，从而构建出类似体内微环境条件下的血管化肿瘤组织。
上皮间质转化过程（EMT）（引自论文）
上皮间质转化过程（EMT）是上皮细胞来源的恶性肿瘤细胞获得迁移和侵袭能力的重要生物学过程。探究调控恶性肿瘤细胞发生EMT过程的分子机制，对研究恶性肿瘤的发生、发展、转移等行为具有十分重要的意义。该芯片技术可以实现对EMT过程的可视化，并通过改变微环境调节加速或抑制肿瘤的发展，这一研究成果对肿瘤药物筛选及临床治疗策略的制定具有十分重要的参考价值。