澳门大学科研团队通过跨领域合作,将精准医疗、微流控芯片和图像处理等前沿技术综合应用于癌细胞系和人原代肿瘤的药物敏感性筛选。利用自主研发的融合生物学与电子学的尖端科技,团队能够在24小时内得出药敏结果,为精准癌症治疗的循证药敏试验提供了实践基础。该研究成果已发表于Nature Publishing Group旗下的学术期刊《Scientific Reports》。
这项研究在澳门大学健康科学学院院长、著名生物学家邓初夏教授的指导下,由澳大濠江学者王衡馨完成所有试验,并将芯片应用于细胞和人原代肿瘤的药敏筛选实验。论文题目为“利用液滴微流控对癌细胞系和人原代肿瘤细胞进行药物筛选”。研究主要在由澳大仿真与混合信号超大规模集成电路国家重点实验室研发的微芯片上进行,测试癌组织分离细胞对不同药物的敏感性。通过科技学院研发的人工智能图像处理技术,观察用药后每个微液滴中的单细胞活性,从而进行药物筛选,并在24小时内获得结果。
实验采用的微芯片经过优化改良,尺寸仅为2.4×2.4厘米,每块芯片的制造成本较低。目前每个微芯片最多能筛选9种药物,经自动化完善后,每个芯片的目标筛选量可达96种药物。以往的人原代肿瘤细胞仅可用于筛选少量药物,或需经过放大培养才能进行大规模药物筛选分析,过程至少需要数周才能得出结果。该技术显著缩短了药敏检测时间,有望推动个性化癌症治疗的发展。