美國看病：器官系統能夠精確監控體外腫瘤組織

弗賴堡大學微系統工程系（IMTEK）的Andreas Weltin博士、Jochen Kieninger博士和Johannes Dornhof博士組成的研究小組，開發了一種系統，除其他外，它使研究人體外腫瘤細胞在三維環境中的發育成為可能。Weltin說：“我們已經實現了一種可以通過微型傳感器，隨時測量和控制細胞培養條件和代謝率的芯片上器官系統。到目前為止，這在3D細胞培養中還遠遠不夠。”

在片上器官系統中，三維組織模型通過一個人工電路相互連接，其作用就像微型芯片上的器官。這樣，生理過程例如腫瘤的生長，可以在人體外復制和觀察。該研究小組設計了一種集成了微型傳感器和微流控芯片的芯片，可以直接在原位測量細胞的代謝物。

在他們的系統中，科學家們從單個干細胞中培育出乳腺癌小腫瘤，并使用電化學傳感器監測細胞在一周內的耗氧量、葡萄糖消耗量和乳酸鹽生成量。第一作者、博士生Johannes Dornhof說：“我們的平臺，能夠實現腫瘤類器官的動態3D培養，而到目前為止，靜態2D培養通常只能在有限的范圍內、重現腫瘤復雜的微環境。”

此外，該芯片系統還可以用于檢測藥物對細胞代謝的影響，例如，在癌癥研究的背景下，可以定量、實時地記錄化療藥物的細胞效應。