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  基于細(xì)胞的高通量藥物篩選顯著推進(jìn)了現(xiàn)代生物學(xué)、個(gè)性化體外疾病模型和毒理學(xué)研究的發(fā)展。在過去的十年中，研究人員一直致力于開發(fā)能夠同時(shí)產(chǎn)生藥物濃度梯度并進(jìn)行給藥的小型化篩選平臺(tái)。然而，現(xiàn)有的藥物篩選平臺(tái)在實(shí)際應(yīng)用中仍面臨一些挑戰(zhàn)：微流體平臺(tái)降低了氧氣交換和樣品處理的便捷性；基于液滴陣列的給藥方式，包括頻繁的移液操作、夾心法和刺激響應(yīng)釋放等方法，不可避免的會(huì)對(duì)懸浮細(xì)胞造成機(jī)械擾動(dòng)或生理干擾。因此，開發(fā)一種能夠?qū)崿F(xiàn)無干擾、自動(dòng)化梯度給藥的藥物篩選芯片，對(duì)于提升篩選效率和準(zhǔn)確性具有重要意義。

  異質(zhì)油水凝膠由三部分組成。上表面的親水陣列可以作為細(xì)胞培養(yǎng)區(qū)，用于捕獲液滴、培養(yǎng)細(xì)胞和監(jiān)測(cè)藥物的生物效應(yīng)，下表面具有油凝膠和水凝膠的成分梯度，充當(dāng)濃度梯度發(fā)生器，具有錐形通道的油水凝膠本體為高效和單向藥物運(yùn)輸提供毛細(xì)力。通過調(diào)整給藥時(shí)間、冷凍鑄造時(shí)間、基底浸潤(rùn)性和凝膠單體種類，可以靈活調(diào)節(jié)其給藥效率。不同于傳統(tǒng)的給藥策略，該平臺(tái)提供了一種非接觸式的給藥方法，降低了給藥過程中對(duì)貼壁和非貼壁細(xì)胞的機(jī)械干擾。除了對(duì)單一藥物進(jìn)行梯度給藥外，異質(zhì)油水凝膠適用于不同溶劑中的不同藥物，無需對(duì)藥物進(jìn)行功能化修飾。此外，油水凝膠本體的毛細(xì)力在整個(gè)自動(dòng)給藥過程中提供了主要驅(qū)動(dòng)力，減少了額外能量的輸入。異質(zhì)油水凝膠可以通過簡(jiǎn)單且可擴(kuò)展的工程過程制備，具有成為下一代藥物篩選平臺(tái)的巨大潛力，并為臨床診斷和精準(zhǔn)醫(yī)療提供了一種有前途的替代方案。相關(guān)工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委的資助。

  相關(guān)鏈接： http://doi.org/10.1002/advs.202401720