Model Mikrofluida Terbuka untuk Interaksi Sel Tumor dan Uji Anti-Metastasis

Artikel di Small menjelaskan sistem mikrofluida terbuka (UOMS) untuk mendalami interaksi sel tumor dan pengujian obat anti-metastatik. UOMS menggabungkan strategi desain top-down dan bottom-up untuk menganalisis dinamika migrasi sel dan remodelisasi matriks ekstraseluler (ECM), terutama pada kanker payudara triple-negatif. Temuan menunjukkan bahwa incyclinide mengurangi migrasi sel dan mendukung penelitian lebih dalam tentang kanker.

Sebuah artikel terbaru di jurnal Small menyoroti pengembangan sistem mikrofluida terbuka yang dikenal sebagai Under-oil Open Microfluidic System (UOMS) untuk mempelajari interaksi sel tumor dan pengujian agen anti-metastatik. Model ini menggabungkan pendekatan top-down dan bottom-up, menawarkan cara lebih komprehensif untuk mengamati perilaku tumor. Penelitian ini berfokus pada pemahaman migrasi sel tumor dan remodelisasi matriks ekstraseluler (ECM), yang merupakan faktor penting dalam metastasis kanker, khususnya untuk kanker payudara triple-negatif.

Metastasis kanker, di mana sel tumor menyebar dari lokasi awal ke organ yang jauh, merupakan tantangan utama dalam pengobatan kanker. Interaksi sel tumor dengan ECM sangat penting dan memengaruhi perilaku sel serta lingkungan mikro tumor. Model in vitro tradisional sering kali tidak mampu mereplikasi interaksi kompleks seluler dan sifat mekanik ECM seperti yang terjadi secara in vivo, sehingga diperlukan model yang lebih baik dalam meniru kondisi fisiologis tumor.

Sistem mikrofluida telah menjadi alat penting dalam mempelajari perilaku sel karena kemampuan mereka menciptakan lingkungan terkendali pada skala mikro. Namun, sebagian besar model saat ini adalah sistem tertutup, yang membatasi akses ke sampel dan pengamatan proses dinamis. Desain terbuka UOMS mengatasi tantangan ini dengan memungkinkan observasi waktu nyata dan manipulasi interaksi tumor-ECM, meningkatkan pemahaman dinamika migrasi sel dan evaluasi agen terapeutik.

Model mikro tumor UOMS menggabungkan strategi top-down dengan pendekatan bottom-up untuk menciptakan desain yang unik. Pendekatan top-down menggunakan pola permukaan mikrometer untuk mengatur komponen ECM, sementara strategi bottom-up memanfaatkan sifat self-organizing dari sel dan ECM sehingga meniru lingkungan mikro tumor fisiologis. UOMS memungkinkan akses fisik bebas untuk observasi dan manipulasi sampel.

Untuk mengevaluasi potensi anti-metastatik dari incyclinide (CMT-3), para peneliti menggunakan garis sel kanker payudara triple-negatif MDA-MB-231, melakukan uji in vitro untuk mengamati migrasi sel tumor dan remodelisasi ECM. Temuan uji in vivo pada model tikus memperkuat hasil in vitro, menunjukkan efektivitas incyclinide pada perilaku tumor. UOMS berhasil menangkap dinamika migrasi sel tumor dan remodeling ECM, di mana lebar saluran mikrofluida memengaruhi penyelarasan serat ECM, menunjukkan fitur lingkungan mikro bagi perilaku sel tumor.

Hasil penelitian menunjukkan incyclinide secara signifikan mengurangi migrasi sel tumor dan mengganggu pola remodelisasi ECM, tetapi tidak menunjukkan perubahan signifikan dalam ukuran tumor primer. Desain terbuka UOMS memberikan keuntungan dibandingkan sistem tertutup, memungkinkan pengamatan dan interaksi real-time dengan lingkungan tumor-ECM, dan menciptakan lingkungan mikro terorganisir yang lebih relevan secara fisiologis untuk penelitian kanker.

Model tumor mikro dan interaksi sel-ECM diperlukan untuk meningkatkan pemahaman tentang proses metastasis kanker. Metastasis menjadi masalah besar karena berdampak pada kelangsungan hidup pasien dan mempengaruhi strategi pengobatan. Model penelitian baru seperti UOMS diharapkan dapat menyesuaikan diri dengan kebutuhan eksperimen yang lebih baik agar dapat menghargai mekanisme yang terjadi dalam jaringan tumor dan respons terhadap pengobatan.

Penelitian ini menunjukkan kemajuan dalam memahami interaksi sel tumor dengan ECM melalui sistem mikrofluida terbuka (UOMS) yang inovatif. Dengan mengintegrasikan pendekatan top-down dan bottom-up, model ini memberikan representasi akurat dari lingkungan mikro tumor. Temuan juga menunjukkan potensi incyclinide sebagai agen anti-metastatik, serta menawarkan alat yang efektif untuk penyelidikan lebih dalam terkait kompleksitas metastasis kanker dan strategi terapeutik yang lebih baik.

Sumber Asli: www.azonano.com