الهدف هو بناء رقاقة ميكروفلويديك مشتركة لسرطان الخلايا الحرشفية للفم وخلايا بطانة الأوعية الدموية للتحقق من تفاعل الخليتين، واستخدام الرقاقة لاختبار فعالية أدوية العلاج الكيميائي والأدوية المضادة لتكوين الأوعية. الطريقة صممت رقاقة من طبقتين من بولي ديميثيل سيلوكسان (PDMS) مفصولة بغشاء متعدد المسام من بولي بارا-زيلين، حيث تم زرع خلايا بطانة الوريد السري البشري (HUVEC) في الحجرة العلوية وخلايا سرطان الخلايا الحرشفية للسان البشري (WSU-HN6) في الحجرة السفلية. أُجري تحليل ديناميكا السوائل لحساب الضغط النسبي، سرعة التدفق وقوة القص داخل الرقاقة. وتم إعداد ظروف الزراعة المنفردة والتعايش لكل من خلايا HUVEC في الطبقة العليا وHN6 في الطبقة السفلى. قُسمت خلايا HUVEC إلى مجموعة الزراعة المنفردة (المجموعة الضابطة) ومجموعة التعايش مع خلايا HN6 في الطبقة السفلية (مجموعة التعايش). كما قُسمت خلايا HN6 أيضًا إلى مجموعة الزراعة المنفردة (المجموعة الضابطة) ومجموعة التعايش مع خلايا HUVEC في الطبقة العليا (مجموعة التعايش). استخدم تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي (qRT-PCR) لاكتشاف مستويات التعبير النسخي لعامل نمو بطانة الأوعية الدموية (VEGF)، وجزيء الالتصاق الخلوي 1 (ICAM-1) والإنترلوكين 8 (IL-8) في خلايا HUVEC في المجموعتين؛ كما تم الكشف عن تعبير VE-cadherin عن طريق التألق المناعي، واختبر مقاومة العبور الخلوي لوظيفة حاجز HUVEC، وتم تقييم قدرة تكوين الأوعية لدى HUVEC. استُخدم كاشف CCK-8 لاختبار حيوية خلايا HN6 و qRT-PCR للكشف عن مستويات التعبير النسخي لعوامل VEGF وbFGF وN-cadherin وE-cadherin وVimentin في خلايا HN6، كما تم الكشف عن تعبير علامات التحول الطلائي إلى ذو شكل اللحمة باستخدام التألق المناعي، وتجربة الخدش لفحص قدرة الهجرة، وصبغة TUNEL لتحليل موت الخلايا. النتائج عند تعيين سرعة تدفق وسط الزرع عند مدخل الرقاقة 100 ميكرومتر/ثانية يمكن محاكاة الظروف الفيزيولوجية للتدفق. أظهرت خلايا HUVEC في مجموعة التعايش ارتفاعًا ملحوظًا في مستويات mRNA لعوامل VEGF وICAM-1 (P<0.01)، كما زاد عدد نقاط الارتباط (P<0.05) والطول الكلي للأنابيب (P<0.01) في تجربة تكوين الأوعية، وانخفضت مقاومة العبور الخلوي مع تغيرات غير كاملة في بنية VE-cadherin. وبيّنت نتائج qRT-PCR أنه مقارنة بخلايا HN6 المنفردة، لم يتغير حيوية خلايا HN6 في مجموعة التعايش، لكن مستويات mRNA لعوامل VEGF وN-cadherin ارتفعت بشكل ملحوظ (P<0.05) في حين انخفضت مستويات E-cadherin (P<0.05). كما أظهر التألق المناعي تغييرات متسقة في التعبير البروتيني لعوامل التحول الطلائي إلى ذو شكل اللحمة (EMT)، حيث ارتفعت مستويات بروتين Vimentin (P<0.001) وN-cadherin (P<0.01) في حين انخفض مستوى E-cadherin (P<0.05). وأظهرت نسبة شفاء الخدش 24 ساعة لخلايا HN6 في مجموعة التعايش ارتفاعًا واضحًا عن المجموعة المنفردة (P<0.01)، وقد مكّن إضافة بيفاليزوماب من تثبيط الهجرة الخلوية (P<0.0001) مع زيادة التأثير التثبيطي بزيادة الجرعة. لم يكن لبيفاليزوماب تأثير سام على خلايا HN6 ولا غيّر حساسيتها للأدوية الكيميائية. الخلاصة تشير الدراسة إلى أن الرقاقة الميكروفلويدية ذات الطبقتين التي صُممت يمكنها محاكاة التفاعل بين HN6 وHUVEC، وبالتالي يمكن استخدامها في فحص الأدوية.

سرطان الخلايا الحرشفية للفم; رقاقة ميكروفلويديك; خلايا بطانة الأوعية الدموية; التعايش