Liść lotosu jest znany ze swoich właściwości samoczyszczących i hydrofobowych. Jego powierzchnia odpycha wodę tak skutecznie, że krople wydają się na niej unosić. Zjawisko to wynika z charakterystycznej tekstury liścia, która zatrzymuje powietrze w jego drobnych grzbietach i fałdach. Zainspirowani tymi właściwościami badacze z Uniwersytetu Rice zaprojektowali urządzenie, w celu hodowli klastrów komórek nowotworowych. Nowa powierzchnia hodowlana oparta na tlenku cynku naśladuje strukturę powierzchni liścia lotosu, zapewniając wysoce przestrajalną platformę do generowania trójwymiarowych modeli nowotworów w nanoskali o wysokiej przepustowości.

Superhydrofobowe urządzenie macierzowe (SHArD), zaprojektowane przez bioinżyniera Rice Michaela Kinga i współpracowników, może być wykorzystywane do tworzenia przestrajalnych, kompaktowych, fizjologicznie istotnych modeli do badania postępu raka, w tym przerzutów ⎯ etapu choroby, w którym komórki rakowe przemieszczają się przez krwiobieg z pierwotnego miejsca guza do innych części ciała. ⎯ Badanie przerzutów ⎯ jako głównej przyczyny zgonów z powodu raka ⎯ stanowi szczególne wyzwanie ze względu na trudności w opracowaniu dokładnych modeli o wysokiej przepustowości. Mamy nadzieję, że to narzędzie odblokuje nową wiedzę na temat tego problematycznego etapu choroby i pomoże nam zidentyfikować sposoby interwencji w celu jej zapobiegania lub powstrzymania ⎯ mówi Michael King, autor korespondencyjny badania opublikowanego w „ACS Nano”, które opisuje nową platformę hodowlaną.

Naukowcy i klinicyści polegają obecnie na próbkach krwi zawierających krążące komórki nowotworowe ⎯ kluczowy marker przerzutów. Często są określane jako „płynna biopsja”. To podejście do pobierania próbek zwykle nie daje wystarczającej ilości materiału, aby umożliwić dogłębne, zakrojone na szeroką skalę badania procesów przerzutowych. Komórki nowotworowe podróżujące samotnie są bardziej narażone na zniszczenie przez komórki odpornościowe, jednakże, gdy podróżują w grupach, wzrasta prawdopodobieństwo, że z powodzeniem dotrą i osiedlą się w innych częściach ciała. ⎯ Te kilka samotnych komórek nowotworowych w pojedynczym pobraniu krwi jest rzadkością, więc wyizolowanie wystarczającej liczby klastrów do szczegółowego badania jest wyjątkowo trudne. Właśnie dlatego SHArD jest ekscytującym nowym narzędziem do zrozumienia pierwotnego i przerzutowego raka ⎯ uważa Alexandria Carter, badaczka z laboratorium Kinga, współautorka badania.

Początkowo przeznaczony do niezawodnej hodowli pierwotnych modeli nowotworów z większą przepustowością SHArD jest wysoce modyfikowalny i można go łatwo dostosować do hodowli klastrów przerzutowych. Fakt, że SHArD został z powodzeniem wykorzystany do hodowli sferoidalnych modeli guzów pierwotnych, już teraz rozszerza zestaw narzędzi do modelowania nowotworów, umożliwiając tworzenie superhydrofobowych urządzeń do hodowli bez wysoce specjalistycznego sprzętu.