细胞芯片实验室研究获重要进展

　　

2008年5月23日，北京 — 生物芯片北京国家工程研究中心暨博奥生物有限公司对外宣布由中心主任程京教授领导的生物芯片北京国家工程研究中心与清华大学医学院医学系统生物学研究中心研究团队在细胞芯片实验室研究中获得重要进展，其研究成果作为封面文章发表在生物芯片的顶尖杂志《Lab on a chip》（芯片实验室，SCI影响因子 5.821 ）6月刊上。

 

细胞迁移在生物体胚胎发育、伤口愈合、免疫应答等众多生物过程中起着非常关键的作用，更为重要的是，细胞迁移过程在包括肿瘤转移和炎症反应在内的多种疾病状态中都扮演着重要的角色。对于肿瘤细胞而言，其迁移特性已经成为评价抗肿瘤药物的重要特征，能够减缓肿瘤细胞迁移的药物有可能对遏制肿瘤转移起到重要的作用。

 

这篇论文的题目是“An automatic and quantitative on-chip cell migration assay using self-assembled monolayers combined with real-time cellular impedance sensing”，在文章中主要介绍了一种新颖、可靠的基于芯片的细胞迁移检测方法。这种新方法集成了两种技术，一种是自组装单分子层（self-assembled monolayers，SAMs）技术，用来对金电极进行表面化学修饰；另一种是实时细胞阻抗传感技术，用来对细胞迁移过程进行实时监测。采用自组装单分子层可以阻止细胞在电极上贴附，从而在金电极上形成没有生长细胞的区域。在实验中利用这种技术在芯片表面培养的单细胞层上形成特定形式的“创伤”。当在电极上施加一定强度的瞬时直流电信号后，自组装单分子层便会从电极上脱离，这时，细胞便可以攀附上电极并生长。由于细胞在电极表面生长时，会导致电极上的阻抗发生变化，因而采用细胞电阻抗传感技术便可以实时监测细胞迁移的全过程。

 

这种基于芯片的细胞迁移检测方法与传统方法相比，具有实时、定量和自动化等显著优势。对细胞迁移进行检测的传统方法，例如愈伤分析，通常需要在体外培养的单层细胞上形成物理刮痕，然后利用显微镜对细胞迁移过程进行光学观察。但是，这些方法依赖于手工操作，往往导致重复性不佳，更为重要的是，在实际应用中，这种定性的观察（而非定量测量）难以被放大到高通量的工业用途中去。正因如此，这项新方法得到了业内专家的认可，英国皇家化学学会在其网站上发表题为“Holey approach to wound healing research”的评论员文章（http://www.rsc.org/Publishing/Journals/cb/Volume/2008/7/holey_approach_to_wound_healing_research.asp）认为此项技术将为高通量的抗肿瘤转移类药物的筛选和药物研发带来光明的前景。来自瑞典斯德哥尔摩皇家技术学院的专家Helene Andersson Svahn教授表示“这项新技术对药物筛选和癌症治疗将产生深远的影响。”