目的3D类肿瘤组织模型对于体外肿瘤研究具有重要意义。然而现有的类肿瘤组织模型多为球状体,不能对体内肿瘤组织复杂形貌进行精准模拟。因此,本研究将通过具有应力松弛特性的3D微空腔调控特定几何形貌的类肿瘤组织形成,揭示基质应力松...目的3D类肿瘤组织模型对于体外肿瘤研究具有重要意义。然而现有的类肿瘤组织模型多为球状体,不能对体内肿瘤组织复杂形貌进行精准模拟。因此,本研究将通过具有应力松弛特性的3D微空腔调控特定几何形貌的类肿瘤组织形成,揭示基质应力松弛对图案化类肿瘤组织形成的影响,实现3D图案化类肿瘤组织的体外高通量、标准化制备。方法通过软刻蚀技术结合双凝胶原位拼接策略,构建具有特定几何形貌的海藻酸钠(Alg)水凝胶基微空腔;通过Alg分子量,调节应力松弛速度;进而改变细胞基质间与细胞-细胞间相互作用力,实现类肿瘤组织对微空腔形貌的精准复刻。结果成功构建了形貌、大小可控的Alg水凝胶基微空腔,实现微空腔在横向50~500μm和纵向50~80μm的精准调控;200和75 k Da的Alg实现了应力松弛时间(τ1/2)从1710 s到392 s的变化;应力松弛快的微空腔促进整合素蛋白激活,使细胞-基质作用力远大于钙黏蛋白介导的细胞-细胞作用力,大量细胞黏附至腔壁与底部,阻碍3D图案化微组织形成,反之较慢松弛特性的微空腔促进其形成。结论Alg水凝胶基微空腔的应力松弛特性会影响类肿瘤组织的几何形貌,只有分子量为200 k Da的Alg构建的应力松弛慢的微空腔可用于高通量、标准化、图案化的类肿瘤组织构建。展开更多
文摘目的3D类肿瘤组织模型对于体外肿瘤研究具有重要意义。然而现有的类肿瘤组织模型多为球状体,不能对体内肿瘤组织复杂形貌进行精准模拟。因此,本研究将通过具有应力松弛特性的3D微空腔调控特定几何形貌的类肿瘤组织形成,揭示基质应力松弛对图案化类肿瘤组织形成的影响,实现3D图案化类肿瘤组织的体外高通量、标准化制备。方法通过软刻蚀技术结合双凝胶原位拼接策略,构建具有特定几何形貌的海藻酸钠(Alg)水凝胶基微空腔;通过Alg分子量,调节应力松弛速度;进而改变细胞基质间与细胞-细胞间相互作用力,实现类肿瘤组织对微空腔形貌的精准复刻。结果成功构建了形貌、大小可控的Alg水凝胶基微空腔,实现微空腔在横向50~500μm和纵向50~80μm的精准调控;200和75 k Da的Alg实现了应力松弛时间(τ1/2)从1710 s到392 s的变化;应力松弛快的微空腔促进整合素蛋白激活,使细胞-基质作用力远大于钙黏蛋白介导的细胞-细胞作用力,大量细胞黏附至腔壁与底部,阻碍3D图案化微组织形成,反之较慢松弛特性的微空腔促进其形成。结论Alg水凝胶基微空腔的应力松弛特性会影响类肿瘤组织的几何形貌,只有分子量为200 k Da的Alg构建的应力松弛慢的微空腔可用于高通量、标准化、图案化的类肿瘤组织构建。
