肿瘤淋巴转移微流控芯片模型及间质液流对肿瘤淋巴转移的影响

Based on the key issues in the treatment and prognosis of tumor lymphatic metastasis, as well as the developing trends of microfluidic technique, in the current project we design, prepare, and investigate the microfluidic device for the study of interstitial flow effect on tumor lymphatic metastasis. Using the prepared microfluidic device, we first construct a microfluidic model for tumor lymphatic metastasis. Using this microfluidic model, we subsequently investigate the effects of interstitial flow on the lymphatic migration of different tumor cells from the same tumor and different tumor cells from different tumors, as well as on the permeability of monolayer lymphatic endothelial cell layer and on the ability of tumor cells to cross the lymphatic endothelial cell layer. From this study, we attempt to explore/investigate microdevices and micro-analysis methods for the study of tumor lymphatic metastasis in an in vitro-like microenvironment, as well as new technologies and new methods for the study of the occurrence and treatment mechanism of tumor lymphatic metastasis.

依肿瘤淋巴转移治疗和预后目前所遇基础难题，以及微流控芯片目前国际发展趋势，设计、制备、研究适宜于间质液流对肿瘤细胞淋巴转移影响相关问题研究的微流控芯片，并以其为技术平台，构建肿瘤细胞淋巴转移微环境模型。通过芯片内多功能单元的集成，从空间与时间控制间质液流对肿瘤细胞淋巴转移的作用，研究间质液流对不同器官来源肿瘤细胞趋向淋巴管迁移的影响、间质液流对同种肿瘤的不同类型肿瘤细胞趋向淋巴管迁移的影响、间质液流对单层淋巴内皮细胞层渗透性的影响、以及间质液渗流对肿瘤细胞跨淋巴内皮细胞层的影响。籍此，对可模拟体内微环境的肿瘤细胞淋巴转移相关难题体外研究微型设备与微分析方法，以及基于"细胞-细胞"、"细胞-细胞外微环境"相互作用的肿瘤淋巴转移发生和治疗机理研究新技术和新方法进行探索与研究。

依肿瘤淋巴转移治疗和预后目前所遇基础难题，以及微流控芯片的技术优势，该项目研究了适宜于间质液流对肿瘤细胞淋巴转移相关问题研究的微流控芯片，并以其为技术平台，构建了一种肿瘤细胞淋巴转移微环境模型。并通过控制间质液流，研究了其对肿瘤细胞趋向淋巴管迁移的影响、以及对肿瘤细胞跨淋巴内皮细胞层的影响。研究发现，肿瘤细胞与内皮细胞在二维微环境下，内皮细胞不仅可促进癌细胞的运动性，而且可影响肿瘤细胞运动的方向性，但内皮细胞的迁移未受到肿瘤细胞的显著影响；在三维微环境下，内皮细胞响应肿瘤细胞的作用而产生芽状突起，肿瘤细胞有伪足形成，且呈梭形。.通过以上及其相关研究，在Analytical Chemistry、Lab on a Chip等期刊发表标注基金编号的SCI论文54篇，获批国家发明专利4项，培养博士研究生11名，硕士研究生9名。同时，在该项目研究过程中，课题组“基于微流控芯片的生物分析化学新方法研究”先后获陕西省高等学校科学技术一等奖和陕西省科学技术二等奖，本人均排名第一 。