作者:普渡大学凯拉·怀尔斯 普渡大学的工程师建造了一台“时间机器”，或称微流控胰腺肿瘤设备，模拟肿瘤随时间的生长
学分:普渡大学/杰瑞德·派克 过去的研究表明，许多胰腺癌患者在确诊后的五年内只有10%的生存机会，因为他们往往对化疗产生耐药性
普渡大学的工程师设计了一种“时间机器”，用来观察胰腺癌的长期行为，这种机器提出了一种新的药物测试方法，可以帮助科学家更好地发现耐药性
研究人员发现，对多种肿瘤细胞亚型而不仅仅是一种细胞亚型进行潜在药物测试，可以揭示由于不同癌症亚型之间的相互作用而可能产生的耐药性
这项研究最近发表在皇家化学学会杂志《芯片实验室》上
“药物发现和筛选过程一直在使用一种癌细胞亚型，并研究它如何与邻近的非癌细胞相互作用，但这可能高估了药物的疗效，”普渡大学机械工程教授、普渡大学癌症研究中心项目负责人邦苏·汉说
韩在生物医学工程方面有个礼节性的任命
“通过浓缩时间来观察癌细胞在胰腺肿瘤中的相互作用，我们发现一种癌细胞亚型不仅比其他亚型更具耐药性，而且药物敏感细胞也可以通过亚型之间的相互作用而产生耐药性
" “时间机器”是一种叫做微流体装置的实验室工具
这些装置是口香糖条大小的平台，如芯片或载玻片，癌细胞可以在直径小于1毫米的通道中培养
然后，细胞在平台上的逼真环境中生长，例如在韩的实验室为模拟胰管而创建的胶原管中
微流控设备在药物开发过程中开始变得越来越主流，因为它们允许科学家使用真实的组织样本在生物系统的真实模拟中测试药物，但时间尺度比在动物模型中更快
这幅插图展示了癌细胞，每种细胞类型用不同的颜色表示，在模拟胰管的结构通道中相互作用
学分:普渡大学/惠兰·穆恩和阿尔图格·奥兹利卡莱 韩的团队发现，由生物医学文献数据库PubMed索引的2019份研究出版物中，约有25%使用微流体设备作为模型来研究动物或患者的肿瘤
但是大多数微流体装置只显示晚期肿瘤生长
利用韩的设备，科学家可以在基因突变发生之前，从动物模型或患者体内加载细胞系，使他们能够看到肿瘤发展的所有阶段
虽然使用微流体装置的发现在投入临床实践之前需要在人体内进行验证，但它们仍然可以通过提供新的研究方法来缩短药物开发过程
韩装置的发现强调了研究癌细胞之间相互作用的必要性
“对肿瘤内发生何种相互作用的研究还不多，所以那些耐药机制被忽略了，”韩说
这些发现已经为新药化合物的开发提供了信息
普渡药物研发中心主任正在使用韩的微流控设备测试一种化合物，该化合物旨在阻断致癌过程，张的实验室此前已确定该过程在癌症发展中起作用
该仪器使张的研究小组不仅能对这种化合物进行胰腺癌特异性评估，还能对多种癌细胞亚型进行评估
“这种装置的好处是，我们不必使用太多的化合物来观察它的效果，”张说，他也是普渡大学药物化学和分子药理学系以及化学系的药物化学特聘教授
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