近日，北京科技大學化學與生物工程學院的趙亮博士和張美芹研究員合作（共同通訊聯系人）在期刊 Analytical Chemistry（JCR分區化學分區1區，分析化學1區，Nature index journal之一）上在線發表了題為“Tape Assisted Photolithographic-free Microfluidic Chip (TAPMiC) Cell Patterning for Tumor Metastasis Study”的研究論文（DOI: 10.1021/acs.analchem.7b03225）。該研究報道了一種利用膠帶作為微流控芯片模具進行細胞圖案化研究的新方法，從而擺脫了用微加工和光刻制作微流控芯片的限制。

腫瘤的轉移是一種極為復雜的生理過程，伴隨著腫瘤細胞在特定的細胞外基質和其他細胞存在的微環境中進行遷移和相互作用。因此，如何模擬體外對腫瘤細胞所處微環境，以及如何對腫瘤細胞遷移轉移過程進行定量化地描述是目前腫瘤細胞生物學基礎研究中一個亟待解決的問題，傳統的“劃線法”和“Transwell侵襲法”都難以實現對細胞侵潤和轉移過程進行定量化精確描繪。本研究利用無需微加工的微流控芯片裝置對腫瘤細胞在細胞外基質上微圖案化之后的遷移過程做出了可以追蹤到單細胞的動態描繪，對不同的條件下（可溶性細胞因子、細胞類型、抑制性藥物和siRNA沉默等）腫瘤細胞的遷移轉移過程做出定量的測量。利用芯片上的兩次圖案化可以實現腫瘤細胞與成纖維細胞之間的相互作用，并且利用將芯片裝置開啟之后的精準回收，可以對腫瘤－成纖維相互作用過程中的基因表達進行定量分析。結果表明，細胞外基質消化相關蛋白MMP2和血管新生相關基因VEGFA在兩種細胞相互作用過程中分別在腫瘤細胞和成纖維細胞上都呈現出一定程度的上調。該方法也是國際上首次報道的利用微流控芯片能夠將細胞微圖案化之后遷移表型，細胞間相互作用和對應的基因表達之間關系進行整合的研究。該研究是張學記教授領銜成立的北京科技大學精準醫療與健康研究院在微流控芯片研究領域的又一令人興奮的進展。趙亮博士表示：“我們的方法利用了日常辦公室當中使用最為普遍的3M透明膠帶來制作微流控芯片模具，并且我們利用該芯片對腫瘤細胞在細胞外基質膠原上的遷移和與成纖維細胞之間的相互作用做了定量化單細胞水平的精準測定。這為今后利用簡單裝置研究定量生物學問題提供了一種范例。”

該研究工作是由北科大化學與生物工程學院2017屆碩士畢業生郭騰飛（第一作者，目前就職于博奧生物）主要完成的，2014級本科生王麗蓉和14級直博研究生劉楊等人共同協助完成。該研究受到了國家自然科學基金（21675011）等項目的資助。

原文鏈接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.analchem.7b03225