A persistent challenge in developing personalized treatments for hematologic cancers is the lack of patient specific, physiologically relevant disease models to test investigational drugs in clinical trials and to select therapies in a clinical setting. Biomicrofluidic systems and organ-on-a-chip technologies have the potential to change how researchers approach the fundamental study of hematologic cancers and select clinical treatment for individual patient. Here, we review microfluidics cell-based technology with application toward studying hematologic tumor microenvironments (TMEs) for the purpose of drug discovery and clinical treatment selection. We provide an overview of state-of-the-art microfluidic systems designed to address questions related to hematologic TMEs and drug development. Given the need to develop personalized treatment platforms involving this technology, we review pharmaceutical drugs and different modes of immunotherapy for hematologic cancers, followed by key considerations for developing a physiologically relevant microfluidic companion diagnostic tool for mimicking different hematologic TMEs for testing with different drugs in clinical trials. Opportunities lie ahead for engineers to revolutionize conventional drug discovery strategies of hematologic cancers, including integrating cell-based microfluidics technology with machine learning and automation techniques, which may stimulate pharma and regulatory bodies to promote research and applications of microfluidics technology for drug development.

中文翻译：

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用于血液癌症研究和临床应用的生物微流体系统。

在开发针对血液学癌症的个性化治疗中的持续挑战是缺乏患者特异性的，与生理相关的疾病模型来在临床试验中测试研究药物并在临床环境中选择疗法。生物微流体系统和片上器官技术有可能改变研究人员进行血液学癌症基础研究并为个别患者选择临床治疗的方式。在这里，我们审查基于微流控细胞的技术及其在研究血液肿瘤微环境（TME）中的应用，以发现药物和进行临床治疗选择。我们提供了旨在解决与血液TME和药物开发有关的问题的最新微流控系统的概述。鉴于需要开发涉及该技术的个性化治疗平台，我们将审查针对血液癌的药物和不同免疫疗法模式，然后重点考虑开发生理相关的微流伴随诊断工具，以模仿不同的血液TME进行临床中不同药物的测试审判。工程师们面临着机会，以革新传统的血液癌症药物发现策略，包括将基于细胞的微流控技术与机器学习和自动化技术相集成，这可能会刺激制药和监管机构促进微流控技术在药物开发中的研究和应用。我们回顾了针对血液癌的药物和免疫疗法的不同模式，然后重点考虑了开发一种生理相关的微流伴随诊断工具，以模仿不同的血液TME进行临床试验中的不同药物的测试。工程师们面临着机会，以革新传统的血液癌症药物发现策略，包括将基于细胞的微流控技术与机器学习和自动化技术相集成，这可能会刺激制药和监管机构促进微流控技术在药物开发中的研究和应用。我们回顾了针对血液癌的药物和免疫疗法的不同模式，然后重点考虑了开发一种生理相关的微流伴随诊断工具，以模仿不同的血液TME进行临床试验中的不同药物的测试。工程师们面临着机会，以革新传统的血液癌症药物发现策略，包括将基于细胞的微流控技术与机器学习和自动化技术相集成，这可能会刺激制药和监管机构促进微流控技术在药物开发中的研究和应用。其次是开发与生理相关的微流伴随诊断工具的主要考虑因素，以模仿不同的血液TME进行临床试验中使用不同药物进行测试。工程师们面临着机会，以革新传统的血液癌症药物发现策略，包括将基于细胞的微流控技术与机器学习和自动化技术相集成，这可能会刺激制药和监管机构促进微流控技术在药物开发中的研究和应用。其次是开发与生理相关的微流伴随诊断工具的主要考虑因素，以模仿不同的血液TME进行临床试验中使用不同药物进行测试。工程师们面临着机会，以革新传统的血液癌症药物发现策略，包括将基于细胞的微流控技术与机器学习和自动化技术相集成，这可能会刺激制药和监管机构促进微流控技术在药物开发中的研究和应用。