微流體灌流式三維細胞培養及量測生醫晶片之開發及在不同培養條件下三維細胞生長動態反應之持續觀察

在細胞培養中，探討細胞在特定培養環境下的增殖狀況，量測細胞數目及存活率是一個重要的程序。現時，在二維細胞培養環境下，量測細胞數目及存活率可以在顯微鏡下直接計算、測定懸浮液的渾濁度或間接的測量細胞內的物質，可是，這些技術通常都是耗人力及時間或需要把培養的細胞犧牲掉，另外，因為動物細胞自然上皆生長在三維的環境，二維細胞培養因此模仿不到自然的細胞生長環境。因此，此計劃書建議微流體灌流式三維細胞培養並具備有三維阻抗量測細胞特性的系統去解決這些現時的限制。這個計劃中，建議開發微流體灌流式三維細胞培養及量測生醫晶片，以阻抗量測方法持續觀察在不同培養條件下三維細胞生長的動態反應。此生醫晶片上有一個培養腔(4×4×1mm3)，其相對的兩內壁為三維的銅電極，另外兩內壁為絕緣的PMMA，細胞會包埋在膠體內再放置於培養腔中作三維的細胞培養，這樣的三維細胞培養環境可達到穩定及同質，更為確實地探討細胞在特定的培養環境下的生理反應，此生醫晶片會進行灌流式的三維乳癌細胞培養，其細胞數目和存活率會被此三維電極同時及即時地量測，此量測方法提供在三維細胞培養的過程中，在場地、不接觸式、不標記及非破壞的細胞分析，再者，在培養條件變化下的三維細胞生長動態觀察也可以連續的進行。此計劃為期三年，第一年的工作項目為設計及製作三維細胞培養及量測生醫晶片，利用電鍍製程開發三維電極會在此時進行，另外，也會探討利用灌流式的三維細胞培養來模仿自然的細胞生長環境。第二年的工作項目為利用此生醫晶片來研究三維的阻抗量測，進行不同導電性培養液的影響研究及細胞數目量測研究。第三年的工作項目為研究三維阻抗量測細胞的存活率，此結果也會與傳統的量測方法作比較驗證，並且也會展示在不同培養條件下三維細胞生長的動態反應之持續觀察及分析。

系統編號:PB10107-1742
原計畫編號:NSC101-2221-E182-003-MY3