肺癌球状体—微血管芯片的入血成像与量化
在纤维蛋白三维芯片中共培养人肺癌球状体和人脐静脉内皮微血管，比较联合上皮—间质转化（EMT）刺激与对照条件下的细胞入血，并以机器学习辅助荧光共定位量化。
用途与模型
- 研究用途
- 观察肿瘤细胞进入微血管的早期过程及培养条件对事件数量的影响。
- 模型与细胞来源
- A549 球状体与人脐静脉内皮细胞（HUVEC）形成的微血管网络；NCI-H1975 及 BEAS-2B 作为其他细胞参照。THP-1 来源巨噬细胞条件培养液与 TGF-β1 为联合刺激。
- 方法版本
- 2025 年肺癌球状体—微血管共培养的 24 小时入血成像研究
- 实验形式
- 三通道聚二甲基硅氧烷（PDMS）芯片，纤维蛋白基质中形成网络；第 3 天加入联合条件或对照后观察 24 小时。方法中的微孔培养以每球 500 个细胞为目标，芯片共培养部分则描述为每球 300 个细胞。
材料与平台
- 共培养材料
- 肺癌细胞系球状体、HUVEC、纤维蛋白及 Ficoll 大分子拥挤条件。
- 刺激条件
- 巨噬细胞条件培养液与 TGF-β1；二维条件比较使用 5 ng/ml TGF-β1，联合刺激用于后续芯片比较。
- 检测与量化
- 肿瘤/内皮荧光标记、CD31/F-actin 共聚焦、血管连接/基底膜蛋白、40 kDa FITC-PVP 通透检测及 Weka 血管分割。
测量指标与分析
- 人工计数的入血事件/球状体
- 分割血管区域内肿瘤荧光颗粒数
- 微血管长度/连接点及 VE-cadherin/laminin
- 初始刺激时的示踪物通透性与 24 小时后的可灌流情况
28 张图像用于训练分割，明场/内皮荧光共同识别血管，再统计区域内肿瘤荧光颗粒作为代理指标；人工共聚焦计数与自动分析分别使用各自球状体集合。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 联合巨噬细胞条件培养液/TGFβ1 与对照比较，辅以两种其他细胞参照。
- 测试范围
- 人工 A549 分析 19 个对照、21 个刺激球，3 次生物重复；自动分析 72 个对照、107 个刺激球，11 次生物重复。
- 参照体系
- 无联合刺激的相同芯片及人工计数/高分辨率截面。
- 研究结果
- 刺激组人工计数平均约 2 个事件/球状体，对照少于 1 个；自动分析平均约 3 个与 1 个。刺激 24 小时后血管开口关闭，对照仍可灌流。
适用条件与研究局限
- 模型以细胞系和脐静脉内皮为基础，没有患者转移结局队列。
- 自动颗粒共定位与人工细胞入血的计算定义不同，绝对数量略有差别。
- 刺激 24 小时后的通透性因血管开口关闭而无法测量。
来源与原文
- Lung cancer intravasation-on-a-chip: Visualization and machine learning-assisted automatic quantification原始研究 · Bioactive Materials · 2025-06-27