Pentru cercetarea actuală a biologiei tumorii, aglomerările de celule tridimensionale sunt o tehnică nouă și eficientă care poate recrea cu mai multă acuratețe mediul fiziologic și forma tumorii in vivo. Majoritatea abordărilor existente pentru observarea grupurilor de celule utilizează tehnici convenționale de imagistică optică, care numesc frecvent fie etichetare fluorescentă, fie chiar imagistica tăiată a grupurilor de celule. Ca tehnică de imagistică non-optică fără etichete, microscopia electrochimică de scanare (SECM) câștigă popularitate. Este o provocare să obțineți date despre expresia genelor în celule, altele decât semnalele electrochimice, pentru caracterizarea actuală a clusterelor de celule prin microscopia electrochimică de scanare, care utilizează frecvent un număr mic de clustere omogene și scanare cu o singură linie.
Această lucrare a folosit tehnologia de cip microfluidic deschis pentru a combina cultura tumorii și aglomerări de celule somatice pe un singur cip (85 x 4 unități de cultură), abordând deficiențele studiului curent menționat mai sus. Odată ce cipul a fost deschis, aglomerări de celule distincte sunt scanate și imaginea folosind SECM înainte ca un singur aglomerat de celule să fie selectat cu precizie pentru analiza expresiei multigene. Rezultatele imagisticii SECM demonstrează că utilizarea scanărilor repetate cu dublă modalitate poate reduce cu succes impactul semnalului electrochimic al topografiei suprafeței inferioare a aglomerărilor și că fosfataza alcalină a crescut activitatea enzimatică asupra aglomerărilor cancerului de sân (MCF7). Pe masa fibroblastelor, activitatea enzimatică nu a fost foarte mare. ALP este reglată în sus în celulele canceroase, ceea ce a fost confirmat în continuare prin analiza expresiei genice a grupurilor de celule specifice de fiecare tip, după o selecție atentă a grupurilor de interes în imagistica. Alte gene, inclusiv gena Sox2 legată de pluripotență și genele marker epitelial MUC1 și EPCAM, au fost, de asemenea, foarte crescute în masele tumorale 3D în comparație cu fibroblastele.
Cu inspirația profesorului Zhang Xueji, cercetătorii de la Institutul de Medicină de Precizie și Sănătate de la Universitatea de Știință și Tehnologie din Beijing au făcut un alt progres semnificativ în integrarea microfluidicei cu microscopia electrochimică de scanare. „Folosirea tehnologiei de imagistică fără etichete SECM pentru a explora domeniul biomedicinei a fost întotdeauna un punct fierbinte în domeniul chimiei analitice”, a spus dr. Zhao Liang. „Tehnologia microfluidică poate ajuta în continuare SECM, astfel încât întregul proces de cercetare a imagisticii celulare să devină mai fluid, să genereze informații mai valoroase, cum ar fi analiza la scară largă a expresiei genelor în aval”, a adăugat el.
