钛培养容器呈现温度梯度用于细胞耐热性评估
热疗是一种潜在的非侵入性癌症治疗方法，它利用癌细胞的耐热性，而癌细胞比正常细胞更敏感。为了诱导有效的热疗，需要根据细胞类型应用合适的温度，即全面研究细胞的热性，这就需要准确调控培养温度。日本庆应义塾大学的研究人员开发了一种在金属培养表面上具有温度梯度的细胞培养系统，可用于研究有效热疗的最佳条件。8 月 7 日发表在《Cyborg and Bionic Systems》杂志上的一篇论文描述了他们的新训练方案。
尽管手术、化疗和放疗是癌症治疗的主要方法，但每种策略都有副作用和侵袭性。热疗因其副作用和侵袭性极小而被认为是一种潜在的癌症治疗方法。热疗涉及将患病区域暴露在一定剂量的热刺激下，从而选择性地杀热细胞性更为突出的癌细胞。然而，调节细胞培养箱的温度并不能立即准确地对细胞施加热刺激，因为细胞暴露部位的温度是由培养箱中的气氛间接调节的。
为了精确控制细胞暴露的温度，研究人员制作了基于金属培养容器和珀耳帖元件的培养系统。由于金属培养表面，可以立即准确地控制细胞的温度刺激，并且可以操纵系统产生一系列温度梯度，这有助于同时评估细胞对各种温度刺激的反应。
通过金属 3D 打印制造的纯钛培养容器承受由冰水和热板引发的广泛温度梯度。金属的导热率高于聚苯乙烯，与传统塑料容器相比，该系统可以实现即时温度调节。分别使用密歇根癌症基金会-7(MCF-7)和正常人真皮成纤维细胞(NHDF)作为模型癌细胞和正常细胞类型，通过确定两种类型细胞之间的温度耐受性差异来确定活细胞和细胞。
在高细胞密度下，仅NHDF的温度耐受性增强，而MCF-7的温度耐受性不受影响，这与之前的报道一致。
该系统得到的结果仅保证质上相似，量上不同。首先，由于仅对细胞的细胞核进行染色，因此阈值温度并不能直接指示致温度。其次，培养皿的表面环境可能会给细胞引入机械刺激并影响其热响应。最后，暴露于不同培养温度的细胞通过分泌激素创造化学刺激的新培养环境。
表现出温度梯度的系统为未来癌症热疗提供了新的研究方向。利用灌流培养系统消除化学刺激并阻碍细胞增殖以获得更清晰的活/细胞边界是更准确评估该系统的研究方向。此外，本系统还可用于其他目的以评估电池的热响应。
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