一、 肿瘤微环境模拟应用方案
上皮-间质转化(EMT)与转移能力评估:
背景:利用实体瘤内部由于血管发育畸形形成的局灶性缺氧微环境,HIF-1α 的激活会直接上调 Snail、Twist 等转录因子,导致 E-cadherin 表达下调。
方案:设置 1% O₂ 缺氧环境培养 24h、48h,通过 Transwell 侵袭实验与划痕实验检测迁移能力,Western Blot 检测 EMT 标志物表达。
肿瘤血管生成(Angiogenesis)机制研究:
方案:肿瘤细胞于 1% O₂ 条件下培养 48h 收集缺氧条件培养基(HCM),作用于人脐带静脉内皮细胞(HUVECs),进行小管形成实验(Tube Formation Assay)。
肿瘤耐药性(Chemoresistance)筛查:
方案:在小室中模拟 1% O₂ 并加入顺铂、5-FU 等化疗药,检测常氧与缺氧环境下的 IC50 差异。
二、 免疫细胞培养与功能表型调控
T 细胞代谢重塑与耗竭(Exhaustion)研究:
方案:原代 T 细胞或 Jurkat 细胞通过抗 CD3/CD28 激活后,置于 MIC-101(1.5% O₂)中培养 3-7 天。通过流式细胞术分析 PD-1、TIM-3 表达及 IFN-γ、IL-2 分泌能力。
肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)的 M2 型极化调控:
方案:M0 巨噬细胞移入小室内(1% O₂)连续培养 48h。测定 M2 型标志物(CD206, Arg-1)的表达。
三、 实验标准操作流程(SOP)
样品准备:敞开或错开孔板盖以利气体交换。
密封检查:均匀拧紧四周的锁紧螺栓,确保 O 型圈无物理形变。
物理置换:连接混合气钢瓶(如 1% O₂, 5% CO₂, 94% N₂),以 10-15 L/min 的流速通气 5-10 分钟。
锁闭孵育:迅速关闭阀门,移入 37℃ 普通恒温培养箱。
终点收集:由于 HIF-1α 常氧半衰期极短,出舱后需在 5分钟内 完成裂解或冰上极速固定。
四、 关键质量控制
液体深度:严格控制培养基厚度 ≤ 2mm,否则会因气体扩散速率限制影响低氧状态建立的均一性。
湿度维持:小室底部须放置含有无菌去离子水的小培养皿,防止长期通气导致培养基蒸发。