Zweischichtiges mikrofluidisches Gerät für die kombinatorische Steckerproduktion

Wir in der Gruppe Systembiologie für Onkologie verwenden einen kombinierten rechnerischen und experimentellen Ansatz, um den komplizierten Mechanismus zu entschlüsseln, der die Mikroumgebung des Tumors formt. Wir verwenden mathematische Modelle, die auf klinischen Daten und der Krebsbiologie basieren, um Faktoren zu identifizieren, die das individuelle Ansprechen auf die Therapie beeinflussen, mit dem ultimativen Ziel, die Präzisionsonkologie zu verbessern. Angesichts der heterogenen und dynamischen Natur des Tumoransprechens auf die Therapie hat die Störungsbiologie das Potenzial gezeigt, die Einschränkungen genomischer Biomarker zu überwinden.

Unser Ansatz besteht darin, rezeptive Tumorzellen einem umfangreichen Krebsmedikamenten-Screening zu unterziehen, um phänotypische Eigenschaften von Tumoren zu identifizieren und so wirksamere Krebstherapien zu bestimmen. Die Mikrofluidik ist eine wertvolle Technologie, die bei der Analyse einer kleinen Probenmenge, wie z. B. einer Tumorbiopsie, hilft, indem sie in einzelne Kompartimente wie Tröpfchen oder Pfropfen verteilt wird. Es ermöglicht auch die Kontrolle über die Zusammensetzung jedes Pfropfens, wodurch mehrere Populationen chemisch unterschiedlicher Pfropfen entstehen.

Wir präsentieren hier ein vollständig PDMS-basiertes Gerät, bei dem der Flüssigkeitsfluss durch druckbetätigte Erdbebenventile reguliert wird, die eine schnelle, kontrollierte und programmierbare Produktion unterschiedlicher Pfropfenpopulationen ermöglichen. Da die Quake-Ventile auch PDMS-basiert sind, lassen sie sich zudem nahtlos in die Gerätefertigung integrieren. Die Kombination von Daten, die aus dem kombinatorischen Screening von Krebszellen im Augendurchsatz gewonnen wurden, mit mathematischen Modellen wird es uns ermöglichen, Signalwege zu untersuchen, die das Verhalten der Tumormikroumgebung regulieren.

Diese Forschung wird den Weg für neue Strategien für die Präzisionsonkologie ebnen und die Grundlage für die Personalisierung der Behandlung für den einzelnen Patienten liefern.