细胞微系统与生物传感器实验室：亚历山大·雷文津
微流控共培养系统
微流控装置可用于培养相邻分布的不同细胞类型，用以研究细胞相互作用对健康与疾病的影响。本团队开发并报道了一系列可用于研究旁分泌或接触依赖性相互作用的装置。
下图展示了我们团队开发的装置：该装置可将肠道上皮细胞与肠神经元进行共培养。
研究神经上皮相互作用
细胞微系统与生物传感器实验室开发的这种微流控共培养装置，可研究神经上皮相互作用对胃肠道功能障碍的影响。该装置能解析神经上皮连接对肠道功能的调控作用。从技术角度看，该装置通过设置注射口实现患者来源类器官的高效接种，解决了传统培养中细胞活性区域加载的技术难题。
本团队正在开发的其他装置则聚焦免疫细胞与上皮细胞互作研究。
微流控细胞/外植体培养
当前亟需从"通用治疗"转向"患者特异性治疗"。本团队致力于应用微流控装置培养患者来源的细胞或组织，用于个性化医疗。
虽然多个临床领域都将从该技术中受益，但肿瘤学领域的迫切性和应用前景尤为显著。因此，我们已将微流控装置应用于癌细胞和外植体培养。
我们发现这类装置具有以下显著优势：
- 组织需求量更少
- 特别适合癌症活检的临床流程
- 微环境优势可增强自分泌/旁分泌信号，提升细胞存活率
实验室常用的微流控癌症培养装置包含微孔结构，可诱导细胞形成球状体或类器官。该系统已成功用于胰腺癌、卵巢癌和肝癌细胞的培养。
下图展示了卵巢癌培养情况：
化疗药物测试
左侧图像显示集成多细胞培养腔的微流控装置，可用于平行测试多种化疗药物类型或浓度。中间图像显示培养在微流控腔室内的癌细胞球状体，每个球状体位于独立微孔中，可通过显微镜实时监测。右侧图像展示癌细胞标志物的免疫荧光染色结果。
除化疗测试外，这类装置还可用于评估细胞免疫疗法效果。
关键文献
Choi D, Gonzalez-Suarez AM, Dumbrava MG, Medlyn M, de Hoyos-Vega JM, Cichocki F, Miller JS, Ding L, Zhu M, Stybayeva G, Gaspar-Maia A, Billadeau DD, Ma WW, Revzin A. 基于胰腺癌活检样本的微流控类器官培养用于个性化化疗和免疫治疗测试. Advanced Science. 2024.
De Hoyos-Vega JM, Yu X, Gonzalez-Suarez AM, Chen S, Mercado-Perez A, Krueger E, Hernandez J, Fedyshyn Y, Druliner BR, Linden DR, Beyder A, Revzin A. 新型微流控装置建模肠道神经上皮连接. Microsystems & Nanoengineering. 2023.
Dadgar N, Gonzalez-Suarez AM, Fattahi P, Hou X, Weroha JS, Gaspar-Maia A, Stybayeva G, Revzin A. 用于卵巢癌球状体培养及化疗响应测试的微流控平台. Microsystems & Nanoengineering. 2020.
Zhou Q, Patel D, Kwa T, Haque A, Matharu Z, Stybayeva G, Gao Y, Diehl AM, Revzin A. 肝损伤芯片：集成生物传感器的微流控共培养系统监测肝细胞损伤信号. Lab on a Chip. 2015.
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