Dispositivo microfluidico a doppio strato per la produzione di tappi combinatori

Noi del Systems Biology for Oncology Group utilizziamo un approccio computazionale e sperimentale combinato per svelare l'intricato meccanismo che modella il microambiente tumorale. Utilizziamo modelli matematici basati su dati clinici e biologia del cancro per identificare i fattori che influenzano la risposta individuale alla terapia con l'obiettivo finale di migliorare l'oncologia di precisione. Data la natura eterogenea e dinamica della risposta tumorale alla terapia, la biologia delle perturbazioni ha dimostrato il potenziale per superare i limiti dei biomarcatori genomici.

Il nostro approccio prevede di sottoporre le cellule tumorali ricettive a un ampio screening farmacologico antitumorale per identificare le proprietà fenotipiche dei tumori al fine di determinare trattamenti antitumorali più efficaci. La microfluidica è una tecnologia preziosa che aiuta nell'analisi di una piccola quantità di campione, come la biopsia tumorale, distribuendola in singoli compartimenti come goccioline o tappi. Consente inoltre il controllo della composizione di ciascun tappo, creando così più popolazioni di tappi chimicamente distinti.

Presentiamo qui un dispositivo completamente basato su PDMS in cui il flusso del fluido è regolato da valvole antisismiche azionate a pressione, che consentono la produzione rapida, controllata e programmabile di popolazioni di tappi distinte. Inoltre, poiché anche le valvole antisismiche sono basate su PDMS, possono essere integrate senza problemi nella fabbricazione del dispositivo. La combinazione dei dati ottenuti dallo screening combinatorio delle cellule tumorali con i modelli matematici ci permetterà di studiare le vie di segnalazione che regolano il comportamento del microambiente tumorale.

Questa ricerca aprirà la strada a nuove strategie per l'oncologia di precisione, fornendo il razionale per personalizzare il trattamento per i singoli pazienti.