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目的：
细胞间通讯在细胞生长、分化、发挥功能过程中至关重要。本研究目的为基于微流控芯片技术构建单细胞间通讯研究平台，并利用该平台分析单个口腔鳞状细胞癌（Oral Squamous Cell Carcinoma,OSCC）细胞与单个癌相关成纤维细胞（Carcinoma-associated-fibroblasts,CAFs）之间的相互作用对细胞外囊泡（Extracellular Vesicles,EVs）及细胞因子分泌的影响。
方法：
本实验采用光刻技术制作实验所需的抗体条码芯片模板和单细胞捕获池芯片模板，利用模板制作聚二甲基硅氧烷（Polydimethylsiloxane,PDMS）芯片。将抗体条码芯片与表面包被多聚赖氨酸的玻璃片热键合后，在芯片的一端向其5条平行蛇形排列的通道内通入不同种类的捕获抗体，利用N2将抗体从芯片的另一端完全吹出时，抗体被包被在玻片上，弃去芯片，得到抗体条码玻片，将此过程称为Flow patterning。对单细胞捕获池芯片表面进行亲水处理后，向其上方滴加一定数量的两种细胞混合的细胞悬液，并覆盖抗体条码玻片，使用夹具将二者夹紧后放入培养箱内，在37℃和5%CO2条件下内培养。18h后取出芯片，揭下抗体条码玻片，并在玻片上依次滴加检测抗体和荧光标记的链霉亲和素（Streptavidin-APC）完成检测程序，最后使用GenePix4300A扫描仪扫描玻片，得到细胞分泌的EVs和细胞因子的荧光信号图像，使用分析软件对结果进行统计学分析。
结果：
我们成功构建了单细胞通讯研究平台，该平台由高密度抗体条码玻片和单细胞捕获池芯片两部分组成。首先我们验证了抗体在玻片上分布的均匀性，使用Flow patterning的方法，将抗体条码芯片与玻片热键合后，向其通道内通入异硫氰酸荧光素标记的牛血清蛋白（Fluorescein-Bovine serum albumin,FITC-BSA），然后使用扫描仪扫描玻片，结果显示抗体在玻片上分布的非常均匀。单细胞捕获池芯片的尺寸为，长×宽×高：620μm×45μm×30μm，整块芯片共10350个捕获池，可以容纳多种类型的细胞。平台构建完成后，我们使用OSCC细胞系中的SCC25细胞与OSCC来源的CAFs进行实验，探究单个OSCC细胞与CAF细胞相互作用对3种EVs(CD63+EVs,CD9+CD63+EVs,CD81+CD63+EVs)及4种细胞因子(IL-6,IL-8,IL-1β,MCP-1)分泌的影响。结果显示，无论是单个细胞还是3种组合的成对细胞(2-SCC25，2-CAF，1-SCC25+1-CAF)，其分泌EVs或细胞因子的种类和能力都具有显著的异质性。我们对3种组合的成对细胞在0h及18h所处的相对距离进行统计，发现绝大多数的成对细胞其相对距离都发生了变化。并对其各距离区段分泌的EVs和细胞因子进行统计学分析发现，在EVs分泌方面，发现2-SCC25细胞高表达CD9+CD63+EVs和CD81+CD63+EVs，并且当细胞随着时间的推移相互靠近迁移至(-200μm)~(-100μm)范围内时，分泌这两种EVs的分泌率最高。在1-SCC25+1-CAF细胞组中，这两种EVs的分泌率表现出一个特点，即当细胞的相对距离处于-400μm~400μm范围内时，“随着细胞迁移的距离越远，其对应的分泌率呈逐渐上升的趋势，但当细胞距离不变时，分泌率会出现一个峰值”。在细胞因子的分泌方面，2-SCC25细胞组分泌IL-1β的分泌率均高于另外两组。但是在IL-6，IL-8和MCP-1这3种细胞因子的分泌情况中，2个CAFs细胞组的各距离区段分泌率均高于2-SCC25细胞组和1-SCC25+1-CAF细胞组，表明CAFs高表达IL-6，IL-8以及MCP-1，在1个SCC25和1个CAF细胞组中，可观察到当细胞处在-400μm~620μm范围内时“随着细胞迁移的距离越远，细胞因子的分泌率越高”的趋势。
结论：
1.本研究成功构建了单细胞通讯研究分析平台，该平台可以适用于多种细胞类型。并利用该平台证实了无论是单个SCC25细胞或CAF细胞还是三种组合的成对细胞相互作用后，其分泌的EVs和细胞因子的种类和能力都具有显著的异质性。
2.两个同种单细胞或是异种单细胞共培养后，绝大部分的成对细胞都发生了细胞迁移。
3.单个SCC25细胞与单个CAF细胞共培养时，在一定距离范围内，随着细胞迁移的距离越远，CD9+CD63+EVs、CD81+CD63+EVs、IL-6、IL-8以及MCP-1的分泌能力越强。
细胞间通讯在细胞生长、分化、发挥功能过程中至关重要。本研究目的为基于微流控芯片技术构建单细胞间通讯研究平台，并利用该平台分析单个口腔鳞状细胞癌（Oral Squamous Cell Carcinoma,OSCC）细胞与单个癌相关成纤维细胞（Carcinoma-associated-fibroblasts,CAFs）之间的相互作用对细胞外囊泡（Extracellular Vesicles,EVs）及细胞因子分泌的影响。
方法：
本实验采用光刻技术制作实验所需的抗体条码芯片模板和单细胞捕获池芯片模板，利用模板制作聚二甲基硅氧烷（Polydimethylsiloxane,PDMS）芯片。将抗体条码芯片与表面包被多聚赖氨酸的玻璃片热键合后，在芯片的一端向其5条平行蛇形排列的通道内通入不同种类的捕获抗体，利用N2将抗体从芯片的另一端完全吹出时，抗体被包被在玻片上，弃去芯片，得到抗体条码玻片，将此过程称为Flow patterning。对单细胞捕获池芯片表面进行亲水处理后，向其上方滴加一定数量的两种细胞混合的细胞悬液，并覆盖抗体条码玻片，使用夹具将二者夹紧后放入培养箱内，在37℃和5%CO2条件下内培养。18h后取出芯片，揭下抗体条码玻片，并在玻片上依次滴加检测抗体和荧光标记的链霉亲和素（Streptavidin-APC）完成检测程序，最后使用GenePix4300A扫描仪扫描玻片，得到细胞分泌的EVs和细胞因子的荧光信号图像，使用分析软件对结果进行统计学分析。
结果：
我们成功构建了单细胞通讯研究平台，该平台由高密度抗体条码玻片和单细胞捕获池芯片两部分组成。首先我们验证了抗体在玻片上分布的均匀性，使用Flow patterning的方法，将抗体条码芯片与玻片热键合后，向其通道内通入异硫氰酸荧光素标记的牛血清蛋白（Fluorescein-Bovine serum albumin,FITC-BSA），然后使用扫描仪扫描玻片，结果显示抗体在玻片上分布的非常均匀。单细胞捕获池芯片的尺寸为，长×宽×高：620μm×45μm×30μm，整块芯片共10350个捕获池，可以容纳多种类型的细胞。平台构建完成后，我们使用OSCC细胞系中的SCC25细胞与OSCC来源的CAFs进行实验，探究单个OSCC细胞与CAF细胞相互作用对3种EVs(CD63+EVs,CD9+CD63+EVs,CD81+CD63+EVs)及4种细胞因子(IL-6,IL-8,IL-1β,MCP-1)分泌的影响。结果显示，无论是单个细胞还是3种组合的成对细胞(2-SCC25，2-CAF，1-SCC25+1-CAF)，其分泌EVs或细胞因子的种类和能力都具有显著的异质性。我们对3种组合的成对细胞在0h及18h所处的相对距离进行统计，发现绝大多数的成对细胞其相对距离都发生了变化。并对其各距离区段分泌的EVs和细胞因子进行统计学分析发现，在EVs分泌方面，发现2-SCC25细胞高表达CD9+CD63+EVs和CD81+CD63+EVs，并且当细胞随着时间的推移相互靠近迁移至(-200μm)~(-100μm)范围内时，分泌这两种EVs的分泌率最高。在1-SCC25+1-CAF细胞组中，这两种EVs的分泌率表现出一个特点，即当细胞的相对距离处于-400μm~400μm范围内时，“随着细胞迁移的距离越远，其对应的分泌率呈逐渐上升的趋势，但当细胞距离不变时，分泌率会出现一个峰值”。在细胞因子的分泌方面，2-SCC25细胞组分泌IL-1β的分泌率均高于另外两组。但是在IL-6，IL-8和MCP-1这3种细胞因子的分泌情况中，2个CAFs细胞组的各距离区段分泌率均高于2-SCC25细胞组和1-SCC25+1-CAF细胞组，表明CAFs高表达IL-6，IL-8以及MCP-1，在1个SCC25和1个CAF细胞组中，可观察到当细胞处在-400μm~620μm范围内时“随着细胞迁移的距离越远，细胞因子的分泌率越高”的趋势。
结论：
1.本研究成功构建了单细胞通讯研究分析平台，该平台可以适用于多种细胞类型。并利用该平台证实了无论是单个SCC25细胞或CAF细胞还是三种组合的成对细胞相互作用后，其分泌的EVs和细胞因子的种类和能力都具有显著的异质性。
2.两个同种单细胞或是异种单细胞共培养后，绝大部分的成对细胞都发生了细胞迁移。
3.单个SCC25细胞与单个CAF细胞共培养时，在一定距离范围内，随着细胞迁移的距离越远，CD9+CD63+EVs、CD81+CD63+EVs、IL-6、IL-8以及MCP-1的分泌能力越强。