在不断发展的癌症生物学和治疗领域，芯片上器官微设备的创新使研究人员能够在人体外发现更多关于疾病的信息。这些芯片上的器官可以作为癌症患者实际状态的模型，从而有机会在对患者进行治疗之前找到正确的治疗方法。在德克萨斯农工大学，研究人员正在将这些设备推向新的水平，这可能会改变临床医生治疗癌症的方式，尤其是卵巢癌。
该团队最近向德州农工大学工程实验站提交了一份专利披露。
生物医学工程系的首席研究员和助理教授Abhishek Jain博士说:“我们声称在技术设计和生物能力方面有一些创新，这在以前的芯片器官中是不存在的。”
Jain还在德州农工大学医学院获得联合任命。
Jain的设备——卵巢肿瘤微环境芯片(otme芯片)——专注于血小板，一种帮助身体形成凝块以止血的微小血细胞。这个微型设备，大约USB大小，在实验室中模拟肿瘤的特性。然后，研究人员可以在接近肿瘤时，在血液中循环的血小板中重现事件，使其更具效力和转移性。
Jain说:“我们正在使用芯片上的器官方法创建一种平台技术，在这种技术中，肿瘤生物学可以得到发展，并且可以通过在血流、支持血管和细胞外基质的影响下，重新创建血小板-肿瘤和血小板-肿瘤-药物相互作用来识别新的药物。”
卵巢癌的监测尤其具有挑战性。肿瘤通常在患者组织深处形成，很难获得肿瘤特性的实时信息以及它如何与血细胞相互作用。此外，卵巢肿瘤可以在体内迅速扩散，这使得时间成为绘制疾病进展的另一个重要因素。
otme芯片建立在目前临床观察到的血小板如何在肿瘤组织内移动以及是什么触发它们在肿瘤外扩散的理解基础上。然而，到目前为止，这一过程背后的实际机制仍然是未知的。
Jain说:“这是我们第一次发现血小板和肿瘤通过其表面蛋白质之间的重要相互作用。”“通过应用高分辨率成像、先进的细胞和分子读数以及利用otme芯片的RNA测序方法，我们发现了血细胞引发卵巢癌转移背后的实际遗传信号通路，以及一种新的药物策略来阻止这一过程。”
Jain在大学城的研究团队包括博士后Biswajit Saha博士和博士生Jim Tronolone和Tanmay Mathur。他们关于otme芯片的研究最近发表在该杂志上科学的进步。
Jain说，otme芯片有多种应用，既可以观察癌细胞与血管细胞和血细胞的不同相互作用，也可以测试新的治疗方法，以补充肿瘤的化疗和放疗。
Jain说:“这种多模态otme芯片将为医疗保健研究人员提供一个理想的平台，可以在人工创造的人类肿瘤微环境中单独或联合评估他们的抗癌、血管和血液药物。”
Jain与Anil Sood博士合作，Anil Sood博士是MD安德森癌症中心妇科肿瘤和癌症生物学部门转化研究的教授和副主席。该团队还与莱斯大学的基因编辑专家鲍刚博士合作。
“Sood是卵巢癌领域的领导者，”Jain说。“他是一个很棒的合作者，为我们提供了验证芯片发现所需的患者组织和血液样本，这使我们非常接近启动新的临床试验。”
这项研究由美国国立卫生研究院、国家科学基金会和德克萨斯农工大学校长卓越基金资助。