IITH 口腔がん薬物スクリーニング用 3D プリントマイクロ流体デバイス

IITH 口腔がん薬物スクリーニング用 3D プリントマイクロ流体デバイス
この投稿は Bingdunxiong によって 2024-9-23 11:37 に最後に編集されました

2024年9月23日、Antarctic Bearは、インド工科大学ハイデラバード校(IITH)が最近、経口抗がん剤の反応をスクリーニングするための機能薬物試験(FDT)用の新しい3Dプリントマイクロ流体デバイスを開発したことを知りました。この革新的な研究は、患者がさまざまな薬剤の組み合わせを服用する前に、その組み合わせにどう反応するかをテストすることで、科学者が治療を個別化できるようにすることを目的としています。

△ IITH が作成した 3D プリントマイクロ流体デバイス
技術研究開発の背景

がん治療薬のスクリーニングにおけるマイクロ流体の応用が拡大するにつれ、機能的薬物検査は個別化治療のための重要なツールとなっています。しかし、既存のマイクロ流体デバイスは、製造が複雑、腫瘍前駆細胞が不足、臨床的関連性が不十分、単一薬物試験などの問題に直面することがよくあります。これらの課題に対処するために、IITH は 3D 印刷技術を通じて動的マイクロ流体チップを開発しました。

△この研究は「3D幹細胞のようなチップスフェロイドは口腔がんの個別化薬物併用試験に使用できる」というタイトルでSpringerLink誌に掲載された(ポータル)
このマイクロ流体デバイスは、口腔がん細胞の培養に最適な素材であるFormlabsの透明樹脂から作られています。研究チームは、3人の患者の生検サンプルから癌の幹のような細胞を分離し、マイクロ流体デバイスで培養して球状細胞を形成した。これらの自己凝集癌細胞スフェロイドは、体内のさまざまな腫瘍集団や状態をより現実的にシミュレートすることができ、薬物スクリーニングの重要な基礎を提供します。

△マイクロ流体デバイスの設計と計算検証
パーソナライズされた複合薬物スクリーニングのための 3D プリント マイクロ流体

新しく開発された 3D プリント マイクロ流体デバイスは、薬剤の組み合わせを混合するための蛇行リングと、腫瘍球状体を培養するための円筒形のマイクロウェルを含む 2 層のネットワーク構造を備えています。この設計により、研究者らはパクリタキセル、5-フルオロウラシル、シスプラチンを含む3種類の経口抗がん剤の7つの組み合わせをテストすることができた。研究結果は、腫瘍の分化状態が治療反応に大きな影響を与え、特定の薬剤の組み合わせが単独の薬剤よりも患者にとってより良い結果をもたらすことを示唆している。

研究に参加した患者のうち、最初の患者の腫瘍球はすべての薬剤の組み合わせに対して高い耐性を示したのに対し、他の患者は特定の薬剤の組み合わせまたは単一の薬剤に対して肯定的な反応を示しました。この研究結果は、研究者が各患者にとって最も有益な薬剤の組み合わせを決定できる個別化治療の重要性を浮き彫りにしている。

△ IITH が完成させた研究のグラフ表示 研究者らは、この研究は重要な予備的結果を提供しているものの、薬物反応に影響を与える他の細胞型はまだテストされておらず、腫瘍球における薬物の吸収も調査されていないと述べた。そのため、科学者たちはさらなる研究とより複雑なモデルの開発を通じてこれらの限界を克服する予定です。

全体として、この革新的なパーソナライズされたマイクロ流体モデルは、薬物反応の検証のためのより強固な基盤を提供するだけでなく、患者間の腫瘍の異質性を効果的に捉えます。この設計は、最も効果的な薬剤の組み合わせを特定し、治療抵抗の問題に対処し、腫瘍球の形態、サイズ、酸素含有量における患者間の違いを明らかにするのに役立ちます。これらの特徴は各患者の臨床組織病理学的報告と密接に相関しており、口腔がん治療の研究進歩の基礎を築きました。



マイクロ流体、口腔、がん

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