美國加州大學洛杉磯分校的生物工程學家開發(fā)了一種微流體平臺，可模擬活體細胞分裂的三維環(huán)境，從機械上限制細胞，使癌細胞能在較長時間后分裂成3個甚至更多子細胞。相關研究報告發(fā)表在近期的《公共科學圖書館—綜合》雜志在線版上。

傳統(tǒng)生物學認為哺乳動物的細胞在進行有絲分裂時，會由母細胞平均分裂成兩個子細胞。有絲分裂由特定的生物化學“關卡”管理，以確保每個子細胞都能獲得相等的亞細胞材料，如染色體或細胞器等，從而能更好地生成新細胞。然而，當這些“關卡”出現(xiàn)失誤時，將導致不利的后果。例如，當新細胞獲得額外的染色體或缺少應得的染色體，即出現(xiàn)非整倍體時，對于細胞分裂的管理就會中斷，這也是許多侵入性癌癥的關鍵特性。因此，細胞可在經歷復雜的染色體運動編排后，分裂成兩個以上的子細胞。而通過調查在染色體分離過程中可能導致管理不善的影響因素，科學家或能更加了解癌癥的發(fā)展過程。

該校亨利·薩繆理工程和應用科學學院的科學家表示，對比此前使用的培養(yǎng)瓶方式，新的微流體平臺可在細胞成長和分裂時，以較高的分辨率對單個細胞進行顯微觀察。他們也希望借助這一平臺更好地了解三維的機械環(huán)境在從良性腫瘤轉變至惡性腫瘤的過程中發(fā)揮了什么作用。

令人驚訝的是，研究小組發(fā)現(xiàn)機械限制能使單個癌細胞以更高的速率異常分裂成3個或4個子細胞。甚至有少數(shù)幾次，他們觀察到單個細胞能夠分裂成5個子細胞，很有可能導向非整倍體的子細胞。雖然癌癥可由一組精確的變異引發(fā)，但大多數(shù)的惡性腫瘤都具有非整倍體細胞，其原因仍無定論。而新型平臺能為科研人員提供一種更可靠的方式，以便研究獨特的腫瘤環(huán)境為何會促成非整倍體的產生。