Voor het huidige onderzoek naar tumorbiologie zijn driedimensionale celklonten een nieuwe en effectieve techniek die de fysiologische omgeving en tumorvorm in vivo nauwkeuriger kan nabootsen. De meeste bestaande benaderingen voor het observeren van celclusters maken gebruik van conventionele optische beeldvormingstechnieken, die vaak fluorescerende tagging of zelfs slice-beeldvorming van celclusters worden genoemd. Als een niet-optische labelvrije beeldvormingstechniek wint scanning elektrochemische microscopie (SECM) aan populariteit. Het is een uitdaging om gegevens te verkrijgen over genexpressie in andere cellen dan elektrochemische signalen voor de huidige karakterisering van celclusters door elektrochemische microscopie te scannen, waarbij vaak een klein aantal homogene clusters en single-line scanning worden gebruikt.
Dit werk maakte gebruik van te openen microfluïdische chiptechnologie om de cultuur van tumor- en somatische celklonten op een enkele chip (85 x 4 kweekeenheden) te combineren, waarmee de tekortkomingen van de bovengenoemde studie werden aangepakt. Zodra de chip is geopend, worden verschillende celklompen gescand en afgebeeld met behulp van SECM voordat een enkele celklomp nauwkeurig wordt geselecteerd voor multi-genexpressie-analyse. De resultaten van de SECM-beeldvorming tonen aan dat het gebruik van herhaalde scans met dubbele modaliteit met succes de impact van het elektrochemische signaal van de topografie van het bodemoppervlak van de klonten kan verminderen, en dat alkalische fosfatase de enzymatische activiteit op de klonten van borstkanker (MCF7) heeft verhoogd. Op de fibroblastmassa was de enzymatische activiteit niet erg hoog. ALP wordt opwaarts gereguleerd in kankercellen, wat verder werd onderbouwd door genexpressie-analyse van specifieke celclusters van elk type na zorgvuldige selectie van clusters die van belang zijn voor beeldvorming. Andere genen, waaronder het pluripotentie-gerelateerde Sox2-gen en de epitheelmarkergenen MUC1 en EPCAM, waren ook sterk verhoogd in 3D-tumormassa's in vergelijking met fibroblasten.
Met de inspiratie van professor Zhang Xueji hebben onderzoekers van het Institute of Precision Medicine and Health aan de University of Science and Technology van Beijing opnieuw een belangrijke stap gezet in de integratie van microfluïdica met scanning-elektrochemische microscopie. verse brug "Het gebruik van SECM-labelvrije beeldvormingstechnologie om het gebied van de biomedische geneeskunde te verkennen, is altijd een hot spot geweest op het gebied van analytische chemie," zei Dr. Zhao Liang. "Microfluïdische technologie kan SECM verder helpen, zodat het hele onderzoeksproces voor celbeeldvorming vloeiender wordt en meer waardevolle informatie genereert, zoals naadloze stroomafwaartse grootschalige genexpressie-analyse," voegde hij eraan toe.
