多细胞癌球 （MCS） 已成为一种很有前途的体外模型，可在体内复制实体瘤的许多特征。用于 MCS 生长的仿生水凝胶支架提供了广泛的生物物理和生化线索，有助于概括天然细胞外基质的行为，这对调节癌细胞行为至关重要。这一观点突出了用于 MCS 生长、释放和药物筛选的水凝胶环境开发的最新进展。我们回顾了使用不同类型的水凝胶进行 MCS 生长、生物物理和生化线索对 MCS 命运的影响、MCS 与水凝胶支架的分离、微技术的利用以及 MCS 在水凝胶中生长的应用。最后，我们讨论了开发用于 MCS 生长的水凝胶的新研究方向。
文章讨论了多种类型的水凝胶，包括天然和合成水凝胶，它们被用于模拟肿瘤微环境，以促进多细胞肿瘤球体（MCSs）的生长。
水凝胶 ECM 中的 MCS 生长
重点介绍了蛋白质基水凝胶（如胶原、Matrigel、纤维蛋白）和多糖水凝胶（如透明质酸、琼脂糖、海藻酸盐）。
还讨论了复合水凝胶和生物聚合物水凝胶，它们结合了天然和合成材料的优点。
探讨了水凝胶的生物物理特性（如硬度、孔隙率）和生化组成对MCS生长和表型的影响。
在具有不同刚度的纤维蛋白水凝胶中形成 MCS。
硬度对MCS生长的影响被特别强调，例如在较硬的水凝胶中，MCS的大小和数量显著减少。
描述了从水凝胶中释放MCS的方法，包括机械破坏、酶促或化学介导的水凝胶溶解，以及光降解。
P-CNC水凝胶中的MCS释放。
提出了温度响应性水凝胶作为一种有前景的MCS释放方法，这种方法可以在较低但生理上适宜的温度下使水凝胶溶解。
讨论了结合微制造技术和水凝胶的3D体外癌症模型，这些模型允许高度控制MCS的大小，并进行高通量药物筛选。
用于 3D 微尺度水凝胶中 MCS 生长的新兴微技术。
基础癌细胞生物学研究：
MCSs作为研究癌症生物学的有用体外模型，用于探索癌症细胞的血管生成能力、肿瘤起始细胞的生长、癌症细胞的侵袭行为和转移。
药物筛选：
MCSs在评估药物疗效方面比无水凝胶条件下形成的MCSs更为有效。
水凝胶中的 MCS 作为药物筛选和 NP 转运的模型。
讨论了MCSs对药物（如多柔比星和紫杉醇）的响应，以及如何使用MCSs来评估不同药物递送方法的治疗效果。
强调了在生物模拟水凝胶中形成的MCSs对于推进基础癌症研究和深入理解肿瘤治疗的重要性。
指出了未来研究的方向，包括更准确地模拟体内肿瘤生长环境、深入理解环境对癌细胞命运的影响，以及验证体外MCS模型的结果。
提出了对水凝胶的改进需求，包括易于制备、成本效益、以及在持续介质流下的稳定性，以促进肿瘤芯片模型在学术实验室之外的应用。
此文简化了复杂的科学信息，以便于一般理解。鼓励读者查阅科学文章以获得详细的见解，并在科学界认识到这项研究的更广泛背景。点击阅读原文即可直达文章链接。
