Für die gegenwärtige Forschung der Tumorbiologie sind dreidimensionale Zellklumpen eine neuartige und effektive Technik, die die physiologische Umgebung und die Tumorform in vivo genauer nachbilden kann. Die Mehrzahl bestehender Ansätze zum Beobachten von Zellclustern verwendet herkömmliche optische Bildgebungstechniken, die häufig entweder Fluoreszenzmarkierung oder sogar Schnittbildgebung von Zellclustern nennen. Als nicht-optische markierungsfreie Bildgebungstechnik gewinnt die elektrochemische Rastermikroskopie (SECM) an Popularität. Es ist eine Herausforderung, andere Daten zur Genexpression in Zellen als elektrochemische Signale für die gegenwärtige Charakterisierung von Zellclustern durch elektrochemische Rastermikroskopie zu erhalten, die häufig eine kleine Anzahl homogener Cluster und Einzellinienscanning verwendet.
Diese Arbeit verwendete die Technologie von öffenbaren mikrofluidischen Chips, um die Kultur von Tumor- und somatischen Zellklumpen auf einem einzigen Chip (85 x 4 Kultureinheiten) zu kombinieren, wodurch die oben erwähnten Mängel der aktuellen Studie behoben wurden. Sobald der Chip geöffnet wurde, werden einzelne Zellklumpen gescannt und mit SECM abgebildet, bevor ein einzelner Zellklumpen präzise für die Multigen-Expressionsanalyse ausgewählt wird. Die Ergebnisse der SECM-Bildgebung zeigen, dass die Verwendung von wiederholten Scans mit zwei Modalitäten die Auswirkungen des elektrochemischen Signals der Topographie der Klumpenunterseite erfolgreich reduzieren kann und dass die alkalische Phosphatase die enzymatische Aktivität auf die Klumpen von Brustkrebs (MCF7) erhöht hat. Auf der Fibroblastenmasse war die enzymatische Aktivität nicht sehr hoch. ALP wird in Krebszellen hochreguliert, was durch eine Genexpressionsanalyse spezifischer Zellcluster jedes Typs nach sorgfältiger Auswahl von interessierenden Clustern für die Bildgebung weiter untermauert wurde. Andere Gene, darunter das pluripotenzbezogene Sox2-Gen und die epithelialen Markergene MUC1 und EPCAM, waren in 3D-Tumormassen im Vergleich zu Fibroblasten ebenfalls stark erhöht.
Mit der Inspiration von Professor Zhang Xueji haben Forscher des Institute of Precision Medicine and Health an der University of Science and Technology of Beijing einen weiteren bedeutenden Fortschritt bei der Integration von Mikrofluidik mit elektrochemischer Rastermikroskopie erzielt. fresh bridge „Der Einsatz der markierungsfreien SECM-Bildgebungstechnologie zur Erforschung des Gebiets der Biomedizin war schon immer ein Hot Spot auf dem Gebiet der analytischen Chemie“, sagte Dr. Zhao Liang. „Die Mikrofluidik-Technologie kann SECM weiter unterstützen, sodass der gesamte Forschungsprozess zur Zellbildgebung flüssiger wird und wertvollere Informationen generiert werden, wie z. B. eine nahtlose nachgelagerte groß angelegte Genexpressionsanalyse“, fügte er hinzu.
