肿瘤芯片的研究进展及方向
生物芯片技术在肿瘤研究中的应用进展
中 国 瘤 生 物 治 疗 杂 志 Ｃｉ ｈ
ｎ Ｃａ ｃ ｒ Ｂ ｏｈ ｒ Ｊ ｎ ｅ ｉｔ ｅ
２０ ｏ２ｓ ｅ ９（ ）： ２ ｐ； ３ ２ ７～２ ８ ２
… 一
２７ ２
［ 文章编 号 ］ １０ —８ Ｘ（ ０ ２ ０ －２ ７０ ０ ７３ ５ ２ ０ ） ３０ ２ －２
体 内组织 中表 达 ， 以探 索相 关新 基 因在 临床 前 列腺 癌 中 的作
用 。 在 芯 片 ５１８条 基 因 中 ， ３条 基 因 （ ． ％ ） Ｃ ２ Ｒ ４ 有 ０７ 在 ＷＲ ２ 细胞 中表 达超 过 Ｃ ２ ＷＲ ２细 胞 表 达 水 平 的 ２倍 ， １５ 条 基 有 ３
程 ， 样本 制备 ， 如 生化 反 应 和 定 性 、 量 检 测 等 手 段连 续 化 、 定 微型 化 ， 将现 在需 要 几 个 实 验 室 完 成 的 工作 ， 中到 指 甲盖 集
大 小的 芯片上 ， 基 因分析 过 程全 自动化 。 使 目 前 认 为 肿 瘤 的 发 生 和 发 展 是 一 个 复 杂 的 多 阶 段 的 过
生 物 芯 片 技 术 在 肿 瘤 研 究 中 的 应 用 进 展
姚 天 明 ，韩 冰 述 ，张 晓 晖 阅 （ ．第四 军 医大 学 学 员旅 Байду номын сангаас 四 队 ， 安 综 审 １ 西
京 医院病 理 科 ， 安 ７ ０ ３ ） 西 １０ ３
［ 要 ］ 生物 芯 片技 术 是近 年来 发展 起 来 的一种 新型 生物技 术 ， 技术 使基 因分析 效率 提 高千万 倍 ， 用 样 品 和试 剂相 应 大 摘 该 所 大减少 ， 验结 果更 具全 面 、 观 和可重 复性 。该 技术 为肿 瘤发 生发展 过程 中基 因表 达情 况 的分析 提供 了一个 有力 的工 具 。 试 直 ［ 键词 ］ 生 物 芯片 ； 因表 达 谱 ；肿 瘤 关 基 ［ 中图分 类号 ］ Ｒ ３３ ７— ［ 文献 标识 码 ］ Ａ
基因芯片技术在脑胶质瘤诊疗中的研究进展
基因芯片技术在脑胶质瘤诊疗中的研究进展
马增翼
【期刊名称】《河南大学学报（医学版）》
【年(卷),期】2014(033)003
【摘要】胶质母细胞瘤(GBM)是神经系统最常见的高度恶性肿瘤,手术切除加同步放化疗后的平均生存期也仅为1 a余.对基因芯片在GBM中的相关信号通路的研究,分子表达特征及个体化治疗进行综述,旨在为胶质母细胞瘤诊断、治疗以及预后有关的基因通路表达的研究拓展思路.
【总页数】3页(P223-225)
【作者】马增翼
【作者单位】复旦大学附属华山医院神经外科,上海201907
【正文语种】中文
【中图分类】R739.4
【相关文献】
1.人脑胶质瘤中癌基因及其他相关基因的研究进展 [J], 祁震宇;惠国桢
2.基因芯片技术在脑胶质瘤研究中的应用 [J], 焦保华;浦佩玉
3.p16基因在脑胶质瘤中的变异与基因治疗的研究进展 [J], 焦保华;浦佩玉
4.磁共振波谱分析在脑胶质瘤临床诊疗中的研究进展 [J], 严卫萍;邓士杰;滕晓华
5.人脑胶质瘤中癌基因,抑癌基因研究进展 [J], 周明卫
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肿瘤蛋白芯片
肿瘤蛋白芯片肿瘤蛋白芯片是一种高通量蛋白质组学技术，通过检测肿瘤相关蛋白的表达量和修饰情况，可以揭示肿瘤发生发展的机制以及提供诊断和治疗的新靶点。
肿瘤是一种复杂的疾病，其发生发展过程中伴随着许多蛋白质的表达变化。
肿瘤蛋白芯片是通过将数千种蛋白质的抗体固定在芯片上，然后利用样品中的蛋白质与其特异性结合，再通过荧光或质谱等技术进行检测和分析，从而实现对数千种肿瘤蛋白的高通量筛查和鉴定。
肿瘤蛋白芯片的使用可以帮助科研工作者更快地发现和验证新的潜在肿瘤标志物。
通过对大量肿瘤样本进行比较分析，可以找到在不同类型和不同阶段的肿瘤中共同表达或差异表达的蛋白质，从而预测肿瘤的发生和发展趋势。
同时，肿瘤蛋白芯片还可以研究蛋白质的修饰情况，如磷酸化、甲基化等，这些修饰对肿瘤的发生和发展至关重要，因此可以作为治疗的潜在靶点。
此外，肿瘤蛋白芯片还可以作为肿瘤早期诊断和预后评估的工具。
蛋白质是生物体功能的主要执行者，其异常的表达和修饰往往与疾病的发生和发展有直接关系。
通过对肿瘤患者和正常人群的蛋白质表达水平进行比较，可以找到与特定肿瘤类型相关的蛋白质标志物。
这些标志物可以用于肿瘤早期诊断，提高治疗的效果和生存率。
同时，对于已经确诊的肿瘤患者，通过对其蛋白质表达谱的分析，可以预测疾病的进展和预后。
目前，肿瘤蛋白芯片已经广泛应用于基础科研、临床诊断和新药开发等领域。
通过与转录组、基因组等高通量技术相结合，可以全面解析肿瘤发生发展的分子机制，为精准医疗提供更多的信息和靶点。
然而，肿瘤蛋白芯片在样本处理、抗体选择、信号检测等方面仍面临一些技术挑战，需要进一步的改进和完善。
总的来说，肿瘤蛋白芯片是一种非常有潜力的蛋白质组学技术，可以揭示肿瘤发生发展的机制，提供新的诊断和治疗靶点。
随着技术的不断改进和完善，相信肿瘤蛋白芯片将在肿瘤研究和临床实践中发挥越来越重要的作用。
microRNA-361-5p在人类恶性肿瘤中的研究进展
2021,25(2):117-121.实用临床医药杂志Journal of Clinical Medicine in Practice-117-microRNA-361-5p在人类恶性肿瘤中的研究进展齐媛，郭宝良(哈尔滨医科大学附属第二医院乳腺外科，黑龙江哈尔滨，150000)摘要：研究表明，microRNA(miRNA)在恶性肿瘤的发生、发展中起重要作用。
miRNA通过各种机制参与细胞基因转录调控，其中与下游靶基因mRNA的特异性结合并使其降解为经典的调控机制。
近年来，miR-367-5p在恶性肿瘤中的表达失调得到了验证,通过调节与肿瘤生长、转移、上皮-间质转化(EMT)等方面相关的靶基因，进一步参与恶性肿瘤的增殖、凋亡、转移以及耐药性等相关生物学过程,并为恶性肿瘤的诊断及预后预测提供重要依据。
作者对miR-367-3p在不同肿瘤中的作用及相关机制进行综述，并展望其应用前景。
关键词：微小核糖核酸；恶性肿瘤；基因调控；靶基因中图分类号：R730.2；R329.2文献标志码：A文章编号：1672-2353(2027)02-177-35D0I：10.7619/jcmp.20201614Research progress of microRNA-311-5pin human malignant tumorsQI Yuan,GUO Baoliang(Department of'Breast Surgery,the Second^filiated Hospital of'Harbin MedicalUniversity,Harbin,Hedongjiaag,173000)Abstroch:Studids have showa thai microRNA(miRNA)plays ca inponaai aid in thd occao-naca ani deyelopmeat of tumors.MiRNA pdnicipdtds R thd resulatiou of callulao gess traa-scnptiou throorU diRenat mectanisms,amoo-which tha speciRc binCina ant dearaVatioo of dowa-stream tar-el geac mRNA is tha most classic reaulato—mechanism.Ia receai years,tha dysreaulatioo of miR-261-3p expnssioa in malinnaat tumors has baa yaified.By reaulatina tarad relatea to-tUat associatea with tumon growth,eaitUelial-meseachymai transitioo(EMT)and otUcn aspects,miR-361-3p furthen iavolve in tha relevaai bRlooical processas of rmainridat tumom,iacUrRa proliRratioo, dpoptosis,metastasis,v V drug resistaaca,v V R proviavs aa iRportaai basis foe tha diaaaosis ana prooaosis of mpin—vt tumoia.This卩1^>reviewea tha roles anC relatea mechanisms of miR-371-3p in diRereat tumors,and R s aaplicatiou prospect is prospectea.Key worCs:microRNA；malinnaat tumoo；uiv reaulatiou;tarael uiv1背景microRNA(miRNA)是一种非编码RNA,在进化中高度保守，人类基因2%的miRNA可通过调控网络影响机体近43基因的表达⑴。
生物芯片系统在肿瘤研究中的应用
高通 量 和并 行 处 理 的优 点 ，为 研 究 肿 瘤 发 生 发 展 中 的
协 和 医 科 大 学 肿 瘤 医 院 采 用 晶 芯 ⑧ 哺 乳 动 物
基 因 开关 及 表 达 程 度 提 供 了强 有力 的工 具 ，并可 随 时 ｍｉ ＮＡ微阵列芯片对 ３ 对原发食管癌及癌旁组织样 Ｒ １ 获 取 肿 瘤 细 胞 生 长 各期 与肿 瘤 生 长 相 关 基 因 的表 达模 本进行研究 ，建立的模式识别分类器 ｆＣ Ｓ Ｍ） Ｐ Ａ—Ｖ 可以
是 困 扰 医学 界 的难 题 之 一 。 目前 研 究 表 明 ，肿 瘤 是 细 胞 多 种基 因 突变 累 积 的结 果 ，这 些 基 因突 变 主 要 发 生
突 变 扩 增 ． 重拂 ．缺 失
耩 受数 变 化 （ ｃＮＶ ）
单棱苷酸 多态性检测芯 片／ 务 服
比较基 现氟杂交 （ Ｇ Ｃ Ｂ） 芯 片 ／服 务
恶 性肿瘤是一类 分子水 平上高度 异质性 的疾病 。
量基 因进行高通量、快速检测 的技术来支持肿瘤分子 基 于 分 子 差 异 的个 体 化治 疗是 肿 瘤 治 疗 的方 向。分 子 生物学的研究。生物芯片技术就是在这种 背景下在 ２ 分型是实现个体化 治疗 的基础。分子分型是在原有分 ０
基 霹表连誊平蔓纯
表迄谴拨
转承 聪予活牲谱芯 片／ 服务
启 动 子 芯 片 ／ 务 服
肿 瘤 的个 体化 诊疗
瘤很 难 把 握 肿 瘤 发 生 的 根 本原 因 。人 类 基 因 组计 划 的 ２ 博 奥生 物微 阵列 芯片 平 台在肿 瘤研 究 中 的应 用 Ｉ ） 实施 及 分 子 生 物 学 相关 学科 的迅 速 发 展 ，基 因序 列 数 （ 肿瘤 的分 子 分型 据 正 以前 所 未 有 的 速 度 增 长 ，这 样 就 要求 能 同 时对 大
生物医学工程中的生物芯片技术研究进展
生物医学工程中的生物芯片技术研究进展生物芯片技术是当前生物医学工程领域中备受关注的重要分支。
随着基因组学、蛋白质组学、细胞信号通路及其他科学领域的发展，该技术已被广泛应用于癌症诊断、基因筛查、药物开发、环境污染检测等多个领域。
本文将就生物芯片技术的研究进展、应用现状及其未来发展做一简要分析。
一、生物芯片技术的研究进展生物芯片技术是一种基于微型流体与微电子学相结合的技术，主要用于在芯片上固定一组生物分子，并在芯片上感测这些生物分子与样品中靶物质的相互作用。
目前，生物芯片技术主要分为两类：基于DNA的芯片和基于蛋白质的芯片。
基于DNA的芯片是利用DNA序列互补碱基配对的特点，将DNA探针固定在芯片表面，并对应样品中的DNA靶分子进行杂交检测。
最早的基于DNA的芯片主要用于基因表达的研究，随着技术的不断发展，基于DNA的芯片逐渐应用于临床病理学、基因组学和癌症检测等多个领域。
基于蛋白质的芯片技术是利用特定的化学结合方式将蛋白固定在芯片表面，并通过荧光或化学标记等方法感测样品中的蛋白质靶分子。
基于蛋白质的芯片技术主要应用于蛋白质芯片、酶促抗体芯片等多个领域。
二、生物芯片技术的前景应用生物芯片技术具有广泛的应用前景。
目前，最多的应用领域是癌症诊断和治疗。
通过对肿瘤组织或血样中的RNA或DNA进行筛查，可以迅速发现癌症，并及时给出治疗建议。
在基因芯片方面，可以迅速鉴定肿瘤基因的表达谱，为肿瘤治疗提供丰富的信息。
在药物研发中，生物芯片技术可以大幅降低新药研发的时间和成本，为药物发现提供强有力的支持。
此外，生物芯片技术也可以应用于环境检测、食品安全检测、基因功能研究等多个领域。
三、生物芯片技术的未来发展方向随着人类对生命科学的研究不断深入，对生物芯片技术的需求也将持续增加。
未来发展方向则主要集中在以下几个方面：一是开发新的芯片平台，提高芯片的探测灵敏度和特异性，拓展其应用领域；二是注重信息处理的技术创新，通过算法和拟相学习，发展生物芯片成为高度精准的诊断工具；三是实现芯片的自主化，增加芯片的样品处理能力与操作简易性，提高生物芯片应用的可靠性和效率。
基因芯片技术及其在肿瘤诊断中的应用
基因芯片技术及其在肿瘤诊断中的应用随着科技的发展，基因芯片技术也越来越成熟。
在肿瘤诊断中，基因芯片技术的应用受到越来越多的关注。
基因芯片技术的原理、优势以及在肿瘤诊断中的应用是本文想要探讨的内容。
一、基因芯片技术的原理基因芯片是一种测试片，它能够查看成千上万的基因，了解这些基因的表达情况。
在基因芯片的使用中，需要将样本基因片段提取出并加以扩增，再将其复制到芯片上。
而一条螺旋结构的DNA是由四个不同的碱基组成的，即腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤以及鳥嘌呤。
因此，基因芯片中会包含这四个碱基。
基因芯片技术的原理是基于杂交技术而成。
假设研究者需要检测一组细胞的基因表达情况，那么这一组细胞的RNA需要被提取出来。
接下来，这些RNA会被转化成反羧基亲和素（cDNA）并标记。
标记后的cDNA会被加在基因芯片上的探针上。
而这些探针则是具有固定位置的基因序列，通常是基因的完整序列或者是基因的特定部分。
通过将标记后的cDNA和探针进行杂交，就可以检测出RNA的表达情况。
二、基因芯片技术的优势相比于传统的基因检测方法，基因芯片技术在一定程度上具有以下优势：1.高通量：基因芯片能够检测成千上万的基因，检测结果也更加准确。
2.高灵敏度：基因芯片需要的样本数量很少，甚至能够通过采集少量血液及组织来获得详细的基因信息。
3.高精度：基因芯片的结果非常精确，因为它能够避免操作过程中的人为误差。
4.快速结果：基因芯片的检测速度非常快，检测结果能够在短时间内得到。
基因芯片技术的优势使得它在疾病诊断、药物研究以及基因治疗方面有着广泛的应用。
三、基因芯片技术在肿瘤诊断中的应用肿瘤是一种细胞无序分裂并且进行恶性侵袭的疾病。
肿瘤发生后，患者的基因表达情况会发生改变。
基因芯片技术可以检测这些改变，从而对肿瘤的诊断以及治疗提供参考。
1.肿瘤类型的诊断基因芯片技术通过检测基因的表达情况来确定肿瘤的类型。
在不同的肿瘤中，基因的表达情况都有所不同。
如在一项基因芯片研究中，研究者利用基因芯片技术成功地对70%的乳腺癌患者进行了分类诊断。
肿瘤相关抗原测定蛋白芯片法
肿瘤相关抗原测定蛋白芯片法肿瘤相关抗原测定蛋白芯片法是一种用于肿瘤相关抗原检测的新技术。
该技术利用蛋白芯片上固定的肿瘤相关抗原分子，通过与体液中的抗体结合来检测肿瘤的存在与程度。
本文将对肿瘤相关抗原测定蛋白芯片法进行详细介绍，并探讨其在肿瘤诊断和治疗中的应用前景。
一、肿瘤相关抗原测定蛋白芯片法的原理肿瘤相关抗原测定蛋白芯片法是一种高通量、高灵敏度的肿瘤相关抗原检测方法。
该技术基于蛋白芯片上的固相免疫反应，通过将肿瘤相关抗原分子固定在蛋白芯片上，然后与患者体液中的抗体结合，最终通过荧光或质谱等技术手段来检测结合情况。
这种方法可以同时检测多种肿瘤相关抗原，提供更全面的信息。
二、肿瘤相关抗原测定蛋白芯片法的优势和应用1. 高通量：肿瘤相关抗原测定蛋白芯片法可以同时检测多种肿瘤相关抗原，大大提高了检测效率。
2. 高灵敏度：该技术能够检测到非常低浓度的肿瘤标志物，提高了早期肿瘤的诊断率。
3. 高特异性：肿瘤相关抗原测定蛋白芯片法能够准确区分肿瘤和非肿瘤病变，提高了诊断准确性。
4. 无创性：该方法只需提取少量体液样品，无需进行切片或穿刺，减轻了患者的痛苦和风险。
肿瘤相关抗原测定蛋白芯片法在肿瘤诊断和治疗中具有广阔的应用前景。
首先，该技术可用于早期肿瘤的筛查和诊断。
早期肿瘤往往没有明显的症状，通过检测肿瘤相关抗原可以提前发现肿瘤，从而及早进行治疗，提高治愈率。
其次，该方法可用于肿瘤的预后评估。
根据肿瘤相关抗原的表达水平，可以预测肿瘤的发展趋势和预后情况，为个体化治疗提供参考依据。
此外，肿瘤相关抗原测定蛋白芯片法还可用于监测肿瘤治疗的效果。
通过连续监测肿瘤相关抗原的变化，可以评估治疗的有效性，并及时调整治疗方案。
三、肿瘤相关抗原测定蛋白芯片法的挑战和发展方向虽然肿瘤相关抗原测定蛋白芯片法具有许多优势，但在临床应用中还面临一些挑战。
首先，不同肿瘤类型的肿瘤相关抗原表达特点各异，因此需要针对不同肿瘤类型进行优化和标准化。
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29
冲洗
转铁蛋白改性后
研究改性前后对于纳米颗粒累积量和穿透深度的影响，同时评 价流速的影响（改性和高流速提高累积和穿透深度）
2020/8/11
Alexandre Albanese, et al, Nature communications, 2013.
30
动物实验验证体外肿 瘤芯片的结果可行性 （主要验证颗粒尺寸）
µm
2020/8/11
Meng F,. Advanced Materials, 2019.
19
Tumor-on-a chip (tumor metastasis or cells interactions)
微流体 结构设 计图
肿瘤在 不同因 子处理 条件转 移和侵 染情况
抗肿瘤 血管生 成药物 筛选
2020/8/11
Nandini Dhiman, Biosensors and Bioelectronics, 2019.
7
单通道动态 药物灌注
2020/8/11
Siming Lu et al, Lab on a Chip, 2018
8
效果显著
评价乙酰胺酚和索拉菲尼两种药物的毒性评价
2020/8/11
2020/8/11
Jihoon Ko. Lab on a Chip, 2019.
20
2020/8/11
Yi H G. Nature Biomedical Engineering, 2019.
缺氧 细胞 增殖 细胞
细胞 迁移
21
乳腺 癌骨 转移 模型
2020/8/11
比例
速度
成肌 细胞
Jessie S. Jeon et al. PNAS, 2014.
4. My question and thinking
1. Background CONTENTS
2. The application of tumor on a chip
3. Opportunities and challenges in the future
4. My question and thinking
Background of Tumor on a chip
Definition
Microfluidics, which is a study of fluid flow in micron-size domains, proves to be an effective technology in cancer study both in vivo and in vitro.
2020/8/11
Jialang Zhuang et al, Advanced Science, 2019.
28
40 nm
110 nm
Treated 1 h
40,70,110,150 nm Before and after clear
2020/8/11
Alexandre Albanese, et al, Nature communications, 2013.
4
Navid Kashaninejad, et.al, Micromavhines, 2016.
1. Background CONTENTS
2. The application of tumor on a chip
3. Opportunities and challenges in the future
15
内皮细胞+患者的胶质瘤细胞，共培养在微流体芯片
2020/8/11
通 透 性 评 价
Yang Xiao. Advanced Science, 2019.
16
两种不同细胞在血管上的定位情况
肿瘤细胞微血管上的定位
2020/8/11
Yang Xiao. Advanced Science, 2019.
距离
动态 和静 态转 移情 况
22
黑色素瘤
成纤维细胞
共培养和缺氧 促进肿瘤细胞
的迁移
2020/8/11
Su-Yeong Jeong. Plos One, 2016.
23
结直肠癌与成纤维细胞的相互作用
结直肠癌
成纤维细胞
共培养促进肿瘤细胞成球率
2020/8/11
Su-Yeong Jeong. Plos One, 2016.
Yamin Yang et al, Lab on a Chip, 2015
Siming Lu et al, Lab on a Chip, 2018
9
多器官抗癌药 物毒性评价
3D生 物打 印的 模型
2020/8/11
Aleksander Skardal, Scientific Reports, 2017.
10
2020/8/11
Tree-organoid
platform:
13
可以形成直径约为10微米 的血管网络，且网络直径
相互贯通
2020/8/11 Jordan A. Whisler, TISSUE ENGINEERING: Part C, 2014.
14
血管的形成 及单核细胞
灌注
2020/8/11
不同形式单核 细胞灌注对于 肿瘤细胞外渗
的影响
A. Boussommier-Calleja, Biomaterials, 2019.
2020/8/11
6
Drug screening
Schematic diagram showing preclinical models for anticancer drug screening and the current research and development areas in the field of ‘tumor-on-chip’ for anticancer drug screening applications.
M. R. Carvalho , Science Advances, 2019.
33
原卟啉
活性氧
Ratio：1:1
5-ALA：氨基酮戊酸(胞内转化)
2020/8/11
Yamin Yang et al, Lab on a Chip, 2015
34
2020/8/11
金纳米颗粒提高细胞摄取
The specific objectives of this investigation were to 1) develop a microfluidic-based in vitro 3D breast cancer tissue model that can mimic the heterogeneous cancer microenvironment and emulate physiologic conditions, 2) evaluate breast cancer tissues for PDT efficacy by dynamically injecting therapeutic agents (i.e. PS and Au NPs) and studying their distribution profiles, and 3) investigate the effects of light penetration on PDT by providing a suitable depth of cancer tissue
Viability of lung, liver, and
cardiac constructs under (a) a no
drug control condition or (b)
bleomycin afer maintenance in a
3-organoid platform for 9 days.
cells; Red – Ethidium
homodimer-stained
dead
cells.(c–e) Cardiac organoid
beating plots on day 9.
Aleksander Skardal, Scientific Reports, 2017.
11
Tumor-on-a chip (microvasculature) 乳腺癌血管化模型
摄取
Jialang Zhuang et al, Advanced Science, 2019.
26
不同粒径的介孔二氧化硅的细胞摄取情况， 低粒径促进细胞摄取
2020/8/11
Jialang Zhuang et al, Advanced Science, 2019.
27
三种不同表面处理（透明质酸酶,洛沙坦和法素地尔）对大 尺寸纳米颗粒细胞摄取的影响
blank control capsules (left)
Meng F,. Advanced Materials, 2019.
M4A4:黑色素瘤细胞 HUVEC:人脐静脉内
皮细胞
18
Metastatic tumor model
肿瘤转移过程及收集
Intravasation and spread (days 9 and 12) Scale bar: 500
24
2020/8/11
Su-Yeong Jeong. Plos One, 2016.
肿瘤细胞招募 成纤维细胞
25
Tumor-on-a chip (nanomedicine)
介孔二氧 化硅（90 nm）的细 胞摄取
Cell uptake
2020/8/11
瞬时给药与连 续灌注对细胞 摄取的影响， 连续促进细胞
2020/8/11
Alexandre Albanese, et al, Nature communications, 2013.