開發高通量微流體三維細胞培養晶片系統並應用其於化療用藥評估

近年來，由於微流體技術的迅速發展，以微流體系統為基礎的各式細胞培養平台被廣泛開發並應用在各類研究中，當中大部份的此類細胞培養平台被廣泛應用於以細胞培養為基礎的測試工作(例如:藥物測試)。然而，大部份已開發的微流體細胞培養平台可能無法提供一個穩定、可定量且具生理意義的細胞培養環境以供高通量及高精確性的測試工作。為此，本研究旨在於開發一個包含四十八個微型生物反應器且能進行高通量灌流式三維細胞培養的微流體細胞培養晶片。本晶片的主要特性有:(1) 能進行多管道培養液輸送及(2) 能有效率進行高精確性的微量樣品(例如:三維細胞培養樣品或腫瘤組織樣品)進樣。在第一年的研究計畫中，此微流體細胞培養晶片將被設計並以聚二甲基矽氧烷 (PDMS)為材料經軟蝕刻技術製作完成，此外我們也將進行實驗工作以評估以真空趨動的多管道培養液輸送及微量樣品進樣機制的效能，最後我們會展示其在化療用藥測試之可行性。就應用性而言，本計畫的最終願景是利用所開發之系統於以三維細胞培養(包含腫瘤組織培養)為基礎的抗癌藥物敏感性測試工作，希望未來能提供化療病患抗癌藥物選擇之指標。在實現此目標之前，一些有關細胞培養使用模式對此類測試結果影響的基礎研究將被建立，這些研究包括(1) 比較以「未經處理之癌組織」為模型，及以「分離純化的癌細胞於三維生醫材料中」為模型進行抗癌藥物藥敏分析之異同。(2) 比較以「分離純化的癌細胞於三維生醫材料中」為模型，及以「經分離及細胞增生之癌細胞於三維生醫材料中」為模型進行抗癌藥物藥敏分析之異同。(3) 比較以「經分離及細胞增生之癌細胞於三維生醫材料中」為模型，及以「分離及細胞增生之癌細胞於傳統的二維細胞培養」(目前多數抗癌藥物藥敏測試所使用的方法)為模型進行抗癌藥物藥敏分析之異同。在第二年的計畫中，研究將以這些議題為基礎，並實驗提出數據分析之結果。

系統編號:PB10007-2300
原計畫編號:NSC100-2221-E182-025