According to the World Health Organization, cancer is one of the leading causes of death worldwide. Cancer research, in its all facets, is truly interdisciplinary in nature, cutting across the fields of fundamental and applied sciences, as well as biomedical engineering. In recent years, microfluidics has been applied successfully in cancer research. There remain, however, many elusive features of this disease, where microfluidic systems could throw new lights. In addition, some inherent features of microfluidic systems remain unexploited in cancer research. In this article, we first briefly review the advancement of microfluidics in cancer biology. We then describe the biophysical aspects of cancer and outline how microfluidic system could be useful in developing a deeper understanding on the underlying mechanisms. We next illustrate the effects of the confined environment of microchannel on cellular dynamics and argue that the tissue microconfinement could be a crucial facet in tumor development. Lastly, we attempt to highlight some of the most important problems in cancer biology, to inspire next level of microfluidic applications in cancer research.

1.
A.
Jemal
,
F.
Bray
,
M. M.
Center
,
J.
Ferlay
,
E.
Ward
, and
D.
Forman
,
Ca-Cancer J. Clin.
61
(
2
),
69
90
(
2011
).
2.
P.
Kiberstis
and
E.
Marshall
,
Science
331
(
6024
),
1539
(
2011
).
3.
D.
Hanahan
and
R. A.
Weinberg
,
Cell
100
(
1
),
57
70
(
2000
).
4.
D.
Hanahan
and
R. A.
Weinberg
,
Cell
144
(
5
),
646
674
(
2011
).
5.
B.
Weigelt
,
J. L.
Peterse
, and
L. J.
van't Veer
,
Nat. Rev. Cancer
5
(
8
),
591
602
(
2005
).
6.
A.
Walther
,
E.
Johnstone
,
C.
Swanton
,
R.
Midgley
,
I.
Tomlinson
, and
D.
Kerr
,
Nat. Rev. Cancer
9
(
7
),
489
499
(
2009
).
7.
B. J.
Rein
,
S.
Gupta
,
R.
Dada
,
J.
Safi
,
C.
Michener
, and
A.
Agarwal
,
J. Oncol.
2011
,
475983
(
2011
).
8.
S.
Dhayat
,
W. A.
Mardin
,
S. T.
Mees
, and
J.
Haier
,
Int. J. Cancer
129
(
5
),
1031
1041
(
2011
).
9.
D. C.
Duffy
,
J. C.
McDonald
,
O. J.
Schueller
, and
G. M.
Whitesides
,
Anal. Chem.
70
(
23
),
4974
4984
(
1998
).
10.
P. J.
Kenis
,
R. F.
Ismagilov
, and
G. M.
Whitesides
,
Science
285
(
5424
),
83
85
(
1999
).
11.
S.
Takayama
,
J. C.
McDonald
,
E.
Ostuni
,
M. N.
Liang
,
P. J.
Kenis
,
R. F.
Ismagilov
, and
G. M.
Whitesides
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
96
(
10
),
5545
5548
(
1999
).
12.
G. M.
Whitesides
,
Nature
442
(
7101
),
368
373
(
2006
).
13.
J.
Voldman
,
M. L.
Gray
, and
M. A.
Schmidt
,
Annu. Rev. Biomed. Eng.
1
,
401
425
(
1999
).
14.
D. J.
Beebe
,
G. A.
Mensing
, and
G. M.
Walker
,
Annu. Rev. Biomed. Eng.
4
,
261
286
(
2002
).
15.
H. A.
Stone
,
A. D.
Stroock
, and
A.
Ajdari
,
Annu. Rev. Fluid. Mech.
36
,
381
411
(
2004
).
16.
T. M.
Squires
and
S. R.
Quake
,
Rev. Mod. Phys.
77
(
3
),
977
1026
(
2005
).
17.
J.
El-Ali
,
P. K.
Sorger
, and
K. F.
Jensen
,
Nature
442
(
7101
),
403
411
(
2006
).
18.
C. E.
Sims
and
N. L.
Allbritton
,
Lab Chip
7
(
4
),
423
440
(
2007
).
19.
A. L.
Paguirigan
and
D. J.
Beebe
,
BioEssays
30
(
9
),
811
821
(
2008
).
20.
I.
Meyvantsson
and
D. J.
Beebe
,
Annu. Rev. Anal. Chem.
1
,
423
449
(
2008
).
21.
X.
Mu
,
W.
Zheng
,
J.
Sun
,
W.
Zhang
, and
X.
Jiang
,
Small
9
,
9
21
(
2013
).
22.
E. W.
Young
and
D. J.
Beebe
,
Chem. Soc. Rev.
39
(
3
),
1036
1048
(
2010
).
23.
D.
Wlodkowic
and
J. M.
Cooper
,
Curr. Opin. Chem. Biol.
14
(
5
),
556
567
(
2010
).
24.
D.
Wlodkowic
and
Z.
Darzynkiewicz
,
World J. Clin. Oncol.
1
(
1
),
18
23
(
2010
).
25.
Y.
Huang
,
B.
Agrawal
,
D.
Sun
,
J. S.
Kuo
, and
J. C.
Williams
,
Biomicrofluidics
5
(
1
),
13412
(
2011
).
26.
F.
Mbeunkui
and
D. J.
Johann
, Jr.
,
Cancer Chemother. Pharmacol.
63
(
4
),
571
582
(
2009
).
27.
L.
Kopfstein
and
G.
Christofori
,
Cell. Mol. Life Sci.
63
(
4
),
449
468
(
2006
).
28.
M.
Shackleton
,
E.
Quintana
,
E. R.
Fearon
, and
S. J.
Morrison
,
Cell
138
(
5
),
822
829
(
2009
).
29.
M.
Greaves
and
C. C.
Maley
,
Nature
481
(
7381
),
306
313
(
2012
).
30.
C.
Caldas
,
Nat. Biotechnol.
30
(
5
),
408
410
(
2012
).
31.
J. H.
Sung
and
M. L.
Shuler
,
Lab Chip
9
(
10
),
1385
1394
(
2009
).
32.
C. L.
Walsh
,
B. M.
Babin
,
R. W.
Kasinskas
,
J. A.
Foster
,
M. J.
McGarry
, and
N. S.
Forbes
,
Lab Chip
9
(
4
),
545
554
(
2009
).
33.
D.
Gao
,
J.
Liu
,
H. B.
Wei
,
H. F.
Li
,
G. S.
Guo
, and
J. M.
Lin
,
Anal. Chim. Acta
665
(
1
),
7
14
(
2010
).
34.
W.
Dai
,
Y.
Zheng
,
K. Q.
Luo
, and
H.
Wu
,
Biomicrofluidics
4
(
2
),
024101
(
2010
).
35.
C. P.
Huang
,
J.
Lu
,
H.
Seon
,
A. P.
Lee
,
L. A.
Flanagan
,
H. Y.
Kim
,
A. J.
Putnam
, and
N. L.
Jeon
,
Lab Chip
9
(
12
),
1740
1748
(
2009
).
36.
R.
Kalluri
and
M.
Zeisberg
,
Nat. Rev. Cancer
6
(
5
),
392
401
(
2006
).
37.
K. E.
Sung
,
N.
Yang
,
C.
Pehlke
,
P. J.
Keely
,
K. W.
Eliceiri
,
A.
Friedl
, and
D. J.
Beebe
,
Integr. Biol. (Camb)
3
(
4
),
439
450
(
2011
).
38.
I. K.
Zervantonakis
,
S. K.
Hughes-Alford
,
J. L.
Charest
,
J. S.
Condeelis
,
F. B.
Gertler
, and
R. D.
Kamm
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
109
(
34
),
13515
13520
(
2012
).
39.
A.
Flemming
,
Nat. Rev. Drug Discovery
10
(
3
),
177
(
2011
).
40.
M.
Jinushi
,
S.
Chiba
,
H.
Yoshiyama
,
K.
Masutomi
,
I.
Kinoshita
,
H.
Dosaka-Akita
,
H.
Yagita
,
A.
Takaoka
, and
H.
Tahara
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
108
(
30
),
12425
12430
(
2011
).
41.
C. L.
Chaffer
and
R. A.
Weinberg
,
Science
331
(
6024
),
1559
1564
(
2011
).
42.
S.
Kumar
and
V. M.
Weaver
,
Cancer Metastasis Rev.
28
(
1–2
),
113
127
(
2009
).
43.
W. J.
Polacheck
,
I. K.
Zervantonakis
, and
R. D.
Kamm
, “
Tumor cell migration in complex microenvironments
,”
Cell. Mol. Life Sci.
(published online).
44.
J. B.
Kim
,
Semin. Cancer Biol.
15
(
5
),
365
377
(
2005
).
45.
G.
Helmlinger
,
F.
Yuan
,
M.
Dellian
, and
R. K.
Jain
,
Nat. Med.
3
(
2
),
177
182
(
1997
).
46.
C.
Fischbach
,
R.
Chen
,
T.
Matsumoto
,
T.
Schmelzle
,
J. S.
Brugge
,
P. J.
Polverini
, and
D. J.
Mooney
,
Nat. Methods
4
(
10
),
855
860
(
2007
).
47.
M.
Hakanson
,
M.
Textor
, and
M.
Charnley
,
Integr. Biol. (Camb)
3
(
1
),
31
38
(
2011
).
48.
O.
Tredan
,
C. M.
Galmarini
,
K.
Patel
, and
I. F.
Tannock
,
J. Natl. Cancer Inst.
99
(
19
),
1441
1454
(
2007
).
49.
O.
Zschenker
,
T.
Streichert
,
S.
Hehlgans
, and
N.
Cordes
,
PLoS ONE
7
(
4
),
e34279
(
2012
).
50.
C.
Fischbach
,
H. J.
Kong
,
S. X.
Hsiong
,
M. B.
Evangelista
,
W.
Yuen
, and
D. J.
Mooney
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
106
(
2
),
399
404
(
2009
).
51.
F.
Hirschhaeuser
,
H.
Menne
,
C.
Dittfeld
,
J.
West
,
W.
Mueller-Klieser
, and
L. A.
Kunz-Schughart
,
J. Biotechnol.
148
(
1
),
3
15
(
2010
).
52.
L. A.
Kunz-Schughart
,
J. P.
Freyer
,
F.
Hofstaedter
, and
R.
Ebner
,
J. Biomol. Screening
9
(
4
),
273
285
(
2004
).
53.
J.
Grill
,
M. L.
Lamfers
,
V. W.
van Beusechem
,
C. M.
Dirven
,
D. S.
Pherai
,
M.
Kater
,
P.
Van der Valk
,
R.
Vogels
,
W. P.
Vandertop
,
H. M.
Pinedo
,
D. T.
Curiel
, and
W. R.
Gerritsen
,
Mol. Ther.
6
(
5
),
609
614
(
2002
).
54.
Y.
Jiang
,
J.
Pjesivac-Grbovic
,
C.
Cantrell
, and
J. P.
Freyer
,
Biophys. J.
89
(
6
),
3884
3894
(
2005
).
55.
A.
Bertuzzi
,
A.
Fasano
,
A.
Gandolfi
, and
C.
Sinisgalli
,
J. Theor. Biol.
262
(
1
),
142
150
(
2010
).
56.
G.
Mehta
,
A. Y.
Hsiao
,
M.
Ingram
,
G. D.
Luker
, and
S.
Takayama
,
J. Controlled Release
164
,
192
204
(
2012
).
57.
Y. S.
Torisawa
,
A.
Takagi
,
Y.
Nashimoto
,
T.
Yasukawa
,
H.
Shiku
, and
T.
Matsue
,
Biomaterials
28
(
3
),
559
566
(
2007
).
58.
A.
Ivascu
and
M.
Kubbies
,
J. Biomol. Screening
11
(
8
),
922
932
(
2006
).
59.
S. M.
Ong
,
C.
Zhang
,
Y. C.
Toh
,
S. H.
Kim
,
H. L.
Foo
,
C. H.
Tan
,
D.
van Noort
,
S.
Park
, and
H.
Yu
,
Biomaterials
29
(
22
),
3237
3244
(
2008
).
60.
M. D.
Ungrin
,
C.
Joshi
,
A.
Nica
,
C.
Bauwens
, and
P. W.
Zandstra
,
PLoS ONE
3
(
2
),
e1565
(
2008
).
61.
L. Y.
Wu
,
D.
Di Carlo
, and
L. P.
Lee
,
Biomed. Microdevices
10
(
2
),
197
202
(
2008
).
62.
A. Y.
Hsiao
,
Y. S.
Torisawa
,
Y. C.
Tung
,
S.
Sud
,
R. S.
Taichman
,
K. J.
Pienta
, and
S.
Takayama
,
Biomaterials
30
(
16
),
3020
3027
(
2009
).
63.
L.
Yu
,
M. C.
Chen
, and
K. C.
Cheung
,
Lab Chip
10
(
18
),
2424
2432
(
2010
).
64.
H. J.
Jin
,
Y. H.
Cho
,
J. M.
Gu
,
J.
Kim
, and
Y. S.
Oh
,
Lab Chip
11
(
1
),
115
119
(
2011
).
65.
Y. C.
Tung
,
A. Y.
Hsiao
,
S. G.
Allen
,
Y. S.
Torisawa
,
M.
Ho
, and
S.
Takayama
,
Analyst
136
(
3
),
473
478
(
2011
).
66.
S.
Agastin
,
U. B.
Giang
,
Y.
Geng
,
L. A.
Delouise
, and
M. R.
King
,
Biomicrofluidics
5
(
2
),
24110
(
2011
).
67.
T.
Kim
,
I.
Doh
, and
Y.-H.
Cho
,
Biomicrofluidics
6
(
3
),
034107
(
2012
).
68.
R. K.
Jain
,
Science
307
(
5706
),
58
62
(
2005
).
69.
C. H.
Heldin
,
K.
Rubin
,
K.
Pietras
, and
A.
Ostman
,
Nat. Rev. Cancer
4
(
10
),
806
813
(
2004
).
70.
Y.
Navalitloha
,
E. S.
Schwartz
,
E. N.
Groothuis
,
C. V.
Allen
,
R. M.
Levy
, and
D. R.
Groothuis
,
J. Neuro-Oncol.
8
(
3
),
227
233
(
2006
).
71.
S.
Maheswaran
and
D. A.
Haber
,
Curr. Opin. Genet. Dev.
20
(
1
),
96
99
(
2010
).
72.
M.
Yu
,
S.
Stott
,
M.
Toner
,
S.
Maheswaran
, and
D. A.
Haber
,
J. Cell Biol.
192
(
3
),
373
382
(
2011
).
73.
W. J.
Allard
,
J.
Matera
,
M. C.
Miller
,
M.
Repollet
,
M. C.
Connelly
,
C.
Rao
,
A. G. J.
Tibbe
,
J. W.
Uhr
, and
L. W. M. M.
Terstappen
,
Clin. Cancer Res.
10
(
20
),
6897
6904
(
2004
).
74.
S.
Nagrath
,
L. V.
Sequist
,
S.
Maheswaran
,
D. W.
Bell
,
D.
Irimia
,
L.
Ulkus
,
M. R.
Smith
,
E. L.
Kwak
,
S.
Digumarthy
,
A.
Muzikansky
,
P.
Ryan
,
U. J.
Balis
,
R. G.
Tompkins
,
D. A.
Haber
, and
M.
Toner
,
Nature
450
(
7173
),
1235
1239
(
2007
).
75.
S.
Maheswaran
,
L. V.
Sequist
,
S.
Nagrath
,
L.
Ulkus
,
B.
Brannigan
,
C. V.
Collura
,
E.
Inserra
,
S.
Diederichs
,
A. J.
Iafrate
,
D. W.
Bell
,
S.
Digumarthy
,
A.
Muzikansky
,
D.
Irimia
,
J.
Settleman
,
R. G.
Tompkins
,
T. J.
Lynch
,
M.
Toner
, and
D. A.
Haber
,
N. Engl. J. Med.
359
(
4
),
366
377
(
2008
).
76.
S. L.
Stott
,
R. J.
Lee
,
S.
Nagrath
,
M.
Yu
,
D. T.
Miyamoto
,
L.
Ulkus
,
E. J.
Inserra
,
M.
Ulman
,
S.
Springer
,
Z.
Nakamura
,
A. L.
Moore
,
D. I.
Tsukrov
,
M. E.
Kempner
,
D. M.
Dahl
,
C. L.
Wu
,
A. J.
Iafrate
,
M. R.
Smith
,
R. G.
Tompkins
,
L. V.
Sequist
,
M.
Toner
,
D. A.
Haber
, and
S.
Maheswaran
,
Sci. Transl. Med.
2
(
25
),
25ra23
(
2010
).
77.
S. L.
Stott
,
C. H.
Hsu
,
D. I.
Tsukrov
,
M.
Yu
,
D. T.
Miyamoto
,
B. A.
Waltman
,
S. M.
Rothenberg
,
A. M.
Shah
,
M. E.
Smas
,
G. K.
Korir
,
F. P.
Floyd
,
A. J.
Gilman
,
J. B.
Lord
,
D.
Winokur
,
S.
Springer
,
D.
Irimia
,
S.
Nagrath
,
L. V.
Sequist
,
R. J.
Lee
,
K. J.
Isselbacher
,
S.
Maheswaran
,
D. A.
Haber
, and
M.
Toner
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
107
(
43
),
18392
18397
(
2010
).
78.
M.
Nora Dickson
,
P.
Tsinberg
,
Z.
Tang
,
F. Z.
Bischoff
,
T.
Wilson
, and
E. F.
Leonard
,
Biomicrofluidics
5
(
3
),
034119
(
2011
).
79.
D. A.
Ateya
,
J. S.
Erickson
,
P. B.
Howell
, Jr.
,
L. R.
Hilliard
,
J. P.
Golden
, and
F. S.
Ligler
,
Anal Bioanal. Chem.
391
(
5
),
1485
1498
(
2008
).
80.
A.
Kummrow
,
J.
Theisen
,
M.
Frankowski
,
A.
Tuchscheerer
,
H.
Yildirim
,
K.
Brattke
,
M.
Schmidt
, and
J.
Neukammer
,
Lab Chip
9
(
7
),
972
981
(
2009
).
81.
X. L.
Mao
,
S. C. S.
Lin
,
C.
Dong
, and
T. J.
Huang
,
Lab Chip
9
(
11
),
1583
1589
(
2009
).
82.
S. C.
Hur
,
H. T.
Tse
, and
D.
Di Carlo
,
Lab Chip
10
(
3
),
274
280
(
2010
).
83.
P. G.
Schiro
,
M.
Zhao
,
J. S.
Kuo
,
K. M.
Koehler
,
D. E.
Sabath
, and
D. T.
Chiu
,
Angew. Chem., Int. Ed. Engl.
51
,
4618
4622
(
2012
).
84.
H.
Mohamed
,
M.
Murray
,
J. N.
Turner
, and
M.
Caggana
,
J. Chromatogr. A
1216
(
47
),
8289
8295
(
2009
).
85.
S. J.
Tan
,
L.
Yobas
,
G. Y.
Lee
,
C. N.
Ong
, and
C. T.
Lim
,
Biomed, Microdevices
11
(
4
),
883
892
(
2009
).
86.
U. A.
Gurkan
,
T.
Anand
,
H.
Tas
,
D.
Elkan
,
A.
Akay
,
H. O.
Keles
, and
U.
Demirci
,
Lab Chip
11
(
23
),
3979
3989
(
2011
).
87.
P. R.
Gascoyne
,
J.
Noshari
,
T. J.
Anderson
, and
F. F.
Becker
,
Electrophoresis
30
(
8
),
1388
1398
(
2009
).
88.
R. M.
Weight
,
P. S.
Dale
, and
J. A.
Viator
, in
EMBC: 2009 Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
, Vol. 1–20, pp.
106
109
(
2009
).
89.
D.
Holmes
,
D.
Pettigrew
,
C. H.
Reccius
,
J. D.
Gwyer
,
C.
van Berkel
,
J.
Holloway
,
D. E.
Davies
, and
H.
Morgan
,
Lab Chip
9
(
20
),
2881
2889
(
2009
).
90.
H. W.
Wang
,
N.
Bao
,
T. T.
Le
,
C.
Lu
, and
J. X.
Cheng
,
Opt. Express
16
(
8
),
5782
5789
(
2008
).
91.
H.
Zhang
,
E.
Tu
,
N. D.
Hagen
,
C. A.
Schnabel
,
M. J.
Paliotti
,
W. S.
Hoo
,
P. M.
Nguyen
,
J. R.
Kohrumel
,
W. F.
Butler
,
M.
Chachisvillis
, and
P. J.
Marchand
,
Biomed. Microdevices
6
(
1
),
11
21
(
2004
).
92.
C.
Fang
,
Y.
Wang
,
N. T.
Vu
,
W. Y.
Lin
,
Y. T.
Hsieh
,
L.
Rubbi
,
M. E.
Phelps
,
M.
Muschen
,
Y. M.
Kim
,
A. F.
Chatziioannou
,
H. R.
Tseng
, and
T. G.
Graeber
,
Cancer Res.
70
(
21
),
8299
8308
(
2010
).
93.
J.
Sun
,
M. D.
Masterman-Smith
,
N. A.
Graham
,
J.
Jiao
,
J.
Mottahedeh
,
D. R.
Laks
,
M.
Ohashi
,
J.
DeJesus
,
K.
Kamei
,
K. B.
Lee
,
H.
Wang
,
Z. T.
Yu
,
Y. T.
Lu
,
S.
Hou
,
K.
Li
,
M.
Liu
,
N.
Zhang
,
S.
Wang
,
B.
Angenieux
,
E.
Panosyan
,
E. R.
Samuels
,
J.
Park
,
D.
Williams
,
V.
Konkankit
,
D.
Nathanson
,
R. M.
van Dam
,
M. E.
Phelps
,
H.
Wu
,
L. M.
Liau
,
P. S.
Mischel
,
J. A.
Lazareff
,
H. I.
Kornblum
,
W. H.
Yong
,
T. G.
Graeber
, and
H. R.
Tseng
,
Cancer Res.
70
(
15
),
6128
6138
(
2010
).
94.
R. L.
Schilsky
,
Nat. Rev. Drug Discovery
9
(
5
),
363
366
(
2010
).
95.
I. I.
Wistuba
,
J. G.
Gelovani
,
J. J.
Jacoby
,
S. E.
Davis
, and
R. S.
Herbst
,
Nat. Rev. Clin. Oncol.
8
(
3
),
135
141
(
2011
).
96.
R. J.
Lewandowski
,
J. F.
Geschwind
,
E.
Liapi
, and
R.
Salem
,
Radiology
259
(
3
),
641
657
(
2011
).
97.
K.
Sato
,
R. J.
Lewandowski
,
J. T.
Bui
,
R.
Omary
,
R. D.
Hunter
,
L.
Kulik
,
M.
Mulcahy
,
D.
Liu
,
H.
Chrisman
,
S.
Resnick
,
A. A.
Nemcek
, Jr.
,
R.
Vogelzang
, and
R.
Salem
,
Cardiovasc. Intervent. Radiol.
29
(
4
),
522
529
(
2006
).
98.
R.
Beaujeux
,
A.
Laurent
,
M.
Wassef
,
A.
Casasco
,
Y. P.
Gobin
,
A.
Aymard
,
D.
Rufenacht
, and
J. J.
Merland
,
AJNR Am. J. Neuroradiol.
17
(
3
),
541
548
(
1996
).
99.
Q.
Wang
,
D.
Zhang
,
H.
Xu
,
X.
Yang
,
A. Q.
Shen
, and
Y.
Yang
,
Lab Chip
12
(
22
),
4781
4786
(
2012
).
100.
D.
Carugo
,
L.
Capretto
,
S.
Willis
,
A. L.
Lewis
,
D.
Grey
,
M.
Hill
, and
X. L.
Zhang
,
Biomed. Microdevices
14
(
1
),
153
163
(
2012
).
101.
N.
Bao
,
T. T.
Le
,
J. X.
Cheng
, and
C.
Lu
,
Integr. Biol. (Camb)
2
(
2–3
),
113
120
(
2010
).
102.
Y.
Zhan
,
J.
Wang
,
N.
Bao
, and
C.
Lu
,
Anal. Chem.
81
(
5
),
2027
2031
(
2009
).
103.
J.
Park
,
Z.
Fan
, and
C. X.
Deng
,
J. Biomech.
44
(
1
),
164
169
(
2011
).
104.
S.
Le Gac
,
E.
Zwaan
,
A.
van den Berg
, and
C. D.
Ohl
,
Lab Chip
7
(
12
),
1666
1672
(
2007
).
105.
D.
Duan
,
C.
Moeckly
,
J.
Gysbers
,
C.
Novak
,
G.
Prochnow
,
K.
Siebenaler
,
L.
Albers
, and
K.
Hansen
,
Curr. Drug Deliv.
8
(
5
),
557
565
(
2011
).
106.
S.
Chakraborty
and
K.
Tsuchiya
,
J. Appl. Phys.
103
(
11
),
114701
(
2008
).
107.
V.
Kumar
and
A. K.
Banga
,
Int. J. Pharm.
434
(
1–2
),
106
114
(
2012
).
108.
I.
Rios-Mondragon
,
X.
Wang
, and
H. H.
Gerdes
,
Biomicrofluidics
6
(
2
),
024128
(
2012
).
109.
D. A. W.
Thompson
,
On Growth and Form
(
University Press
,
Cambridge
,
1945
).
110.
D.
Wirtz
,
K.
Konstantopoulos
, and
P. C.
Searson
,
Nat. Rev. Cancer
11
(
7
),
512
522
(
2011
).
111.
H.
Yu
,
J. K.
Mouw
, and
V. M.
Weaver
,
Trends Cell Biol.
21
(
1
),
47
56
(
2011
).
112.
D. T.
Butcher
,
T.
Alliston
, and
V. M.
Weaver
,
Nat. Rev. Cancer
9
(
2
),
108
122
(
2009
).
113.
S. R.
Peyton
,
C. M.
Ghajar
,
C. B.
Khatiwala
, and
A. J.
Putnam
,
Cell Biochem. Biophys.
47
(
2
),
300
320
(
2007
).
114.
I.
Levental
,
P. C.
Georges
, and
P. A.
Janmey
,
Soft Matter
3
(
3
),
299
306
(
2007
).
115.
A. J.
Engler
,
S.
Sen
,
H. L.
Sweeney
, and
D. E.
Discher
,
Cell
126
(
4
),
677
689
(
2006
).
116.
M. L.
Li
,
J.
Aggeler
,
D. A.
Farson
,
C.
Hatier
,
J.
Hassell
, and
M. J.
Bissell
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
84
(
1
),
136
140
(
1987
).
117.
M. J.
Paszek
,
N.
Zahir
,
K. R.
Johnson
,
J. N.
Lakins
,
G. I.
Rozenberg
,
A.
Gefen
,
C. A.
Reinhart-King
,
S. S.
Margulies
,
M.
Dembo
,
D.
Boettiger
,
D. A.
Hammer
, and
V. M.
Weaver
,
Cancer Cell
8
(
3
),
241
254
(
2005
).
118.
K. J.
Glaser
,
J. P.
Felmlee
,
A.
Manduca
,
Y. K.
Mariappan
, and
R. L.
Ehman
,
Magn. Reson. Med.
55
(
1
),
59
67
(
2006
).
119.
H.
Liebgott
,
J. E.
Wilhjelm
,
J. A.
Jensen
,
D.
Vray
, and
P.
Delachartre
,
IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr.
54
(
4
),
746
756
(
2007
).
120.
K. C.
Chaw
,
M.
Manimaran
,
F. E. H.
Tay
, and
S.
Swaminathan
,
Microvasc. Res.
72
(
3
),
153
160
(
2006
).
121.
M. J.
Dalby
,
M. O.
Riehle
,
H.
Johnstone
,
S.
Affrossman
, and
A. S.
Curtis
,
Cell Biol. Int.
28
(
3
),
229
236
(
2004
).
122.
D. R.
Croft
,
E.
Sahai
,
G.
Mavria
,
S.
Li
,
J.
Tsai
,
W. M.
Lee
,
C. J.
Marshall
, and
M. F.
Olson
,
Cancer Res.
64
(
24
),
8994
9001
(
2004
).
123.
S. E.
Cross
,
Y. S.
Jin
,
J.
Rao
, and
J. K.
Gimzewski
,
Nat. Nanotechnol.
2
(
12
),
780
783
(
2007
).
124.
J.
Guck
,
S.
Schinkinger
,
B.
Lincoln
,
F.
Wottawah
,
S.
Ebert
,
M.
Romeyke
,
D.
Lenz
,
H. M.
Erickson
,
R.
Ananthakrishnan
,
D.
Mitchell
,
J.
Kas
,
S.
Ulvick
, and
C.
Bilby
,
Biophys. J.
88
(
5
),
3689
3698
(
2005
).
125.
M.
Plodinec
,
M.
Loparic
,
C. A.
Monnier
,
E. C.
Obermann
,
R.
Zanetti-Dallenbach
,
P.
Oertle
,
J. T.
Hyotyla
,
U.
Aebi
,
M.
Bentires-Alj
,
R. Y.
Lim
, and
C. A.
Schoenenberger
,
Nat. Nanotechnol.
7
,
757
765
(
2012
).
126.
P. P.
Provenzano
,
K. W.
Eliceiri
,
J. M.
Campbell
,
D. R.
Inman
,
J. G.
White
, and
P. J.
Keely
,
BMC Med.
4
,
38
(
2006
).
127.
P. P.
Provenzano
,
D. R.
Inman
,
K. W.
Eliceiri
,
J. G.
Knittel
,
L.
Yan
,
C. T.
Rueden
,
J. G.
White
, and
P. J.
Keely
,
BMC Med.
6
,
11
(
2008
).
128.
P.
Lu
,
V. M.
Weaver
, and
Z.
Werb
,
J. Cell Biol.
196
(
4
),
395
406
(
2012
).
129.
N.
Gjorevski
,
E.
Boghaert
, and
C. M.
Nelson
,
Cancer Microenviron.
5
(
1
),
29
38
(
2012
).
130.
G.
Cheng
,
J.
Tse
,
R. K.
Jain
, and
L. L.
Munn
,
PLoS ONE
4
(
2
),
e4632
(
2009
).
131.
J.
MacLaurin
,
J.
Chapman
,
G. W.
Jones
, and
T.
Roose
, “
The buckling of capillaries in solid tumours
,”
Proc. R. Soc. London, Ser. A
(published online).
132.
J. M.
Tse
,
G.
Cheng
,
J. A.
Tyrrell
,
S. A.
Wilcox-Adelman
,
Y.
Boucher
,
R. K.
Jain
, and
L. L.
Munn
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
109
(
3
),
911
916
(
2012
).
133.
V. T.
Turitto
,
Prog. Hemost Thromb
6
,
139
177
(
1982
).
134.
S. F.
Chang
,
C. A.
Chang
,
D. Y.
Lee
,
P. L.
Lee
,
Y. M.
Yeh
,
C. R.
Yeh
,
C. K.
Cheng
,
S.
Chien
, and
J. J.
Chiu
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
105
(
10
),
3927
3932
(
2008
).
135.
K.
Lawler
,
G.
O'Sullivan
,
A.
Long
, and
D.
Kenny
,
Cancer Sci.
100
(
6
),
1082
1087
(
2009
).
136.
C.
Zhu
,
T.
Yago
,
J.
Lou
,
V. I.
Zarnitsyna
, and
R. P.
McEver
,
Ann. Biomed. Eng.
36
(
4
),
604
621
(
2008
).
137.
G. W.
Tormoen
,
K. M.
Haley
,
R. L.
Levine
, and
O. J.
McCarty
,
Front. Oncol.
2
,
115
(
2012
).
138.
H. Y.
Wang
,
B.
Ng
,
C.
Ahrens
, and
M.
Burt
,
J. Surg. Oncol.
57
(
3
),
183
186
(
1994
).
139.
R. J.
Bloom
,
J. P.
George
,
A.
Celedon
,
S. X.
Sun
, and
D.
Wirtz
,
Biophys. J.
95
(
8
),
4077
4088
(
2008
).
140.
K.
Wolf
,
I.
Mazo
,
H.
Leung
,
K.
Engelke
,
U. H.
von Andrian
,
E. I.
Deryugina
,
A. Y.
Strongin
,
E. B.
Brocker
, and
P.
Friedl
,
J. Cell Biol.
160
(
2
),
267
277
(
2003
).
141.
P.
Friedl
and
S.
Alexander
,
Cell
147
(
5
),
992
1009
(
2011
).
142.
G.
Charras
and
E.
Paluch
,
Nat. Rev. Mol. Cell Biol.
9
(
9
),
730
736
(
2008
).
143.
S. A.
Vanapalli
,
M. H. G.
Duits
, and
F.
Mugele
,
Biomicrofluidics
3
(
1
),
012006
(
2009
).
144.
J. W.
Song
,
S. P.
Cavnar
,
A. C.
Walker
,
K. E.
Luker
,
M.
Gupta
,
Y. C.
Tung
,
G. D.
Luker
, and
S.
Takayama
,
PLoS ONE
4
(
6
),
e5756
(
2009
).
145.
H.
Qazi
,
Z. D.
Shi
, and
J. M.
Tarbell
,
PLoS ONE
6
(
5
),
e20348
(
2011
).
146.
Y.
Kawai
,
M.
Kaidoh
,
Y.
Yokoyama
, and
T.
Ohhashi
,
Cancer Sci.
103
,
1245
1252
(
2012
).
147.
C. R.
White
and
J. A.
Frangos
,
Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. B
362
(
1484
),
1459
1467
(
2007
).
148.
C. G.
Galbraith
,
R.
Skalak
, and
S.
Chien
,
Cell Motil. Cytoskeleton
40
(
4
),
317
330
(
1998
).
149.
C. L.
Avvisato
,
X.
Yang
,
S.
Shah
,
B.
Hoxter
,
W.
Li
,
R.
Gaynor
,
R.
Pestell
,
A.
Tozeren
, and
S. W.
Byers
,
J. Cell Sci.
120
(
Pt 15
),
2672
2682
(
2007
).
150.
T.
Ishikawa
,
H.
Fujiwara
,
N.
Matsuki
,
T.
Yoshimoto
,
Y.
Imai
,
H.
Ueno
, and
T.
Yamaguchi
,
Biomed. Microdevices
13
(
1
),
159
167
(
2011
).
151.
C.
Couzon
,
A.
Duperray
, and
C.
Verdier
,
Eur. Biophys. J.
38
(
8
),
1035
1047
(
2009
).
152.
M. A.
Haidekker
,
T.
Ling
,
M.
Anglo
,
H. Y.
Stevens
,
J. A.
Frangos
, and
E. A.
Theodorakis
,
Chem. Biol.
8
(
2
),
123
131
(
2001
).
153.
P.
Rupprecht
,
L.
Gole
,
J. P.
Rieu
,
C.
Vezy
,
R.
Ferrigno
,
H. C.
Mertani
, and
C.
Riviere
,
Biomicrofluidics
6
(
1
),
14107
1410712
(
2012
).
154.
H. W.
Hou
,
Q. S.
Li
,
G. Y. H.
Lee
,
A. P.
Kumar
,
C. N.
Ong
, and
C. T.
Lim
,
Biomed. Microdevices
11
(
3
),
557
564
(
2009
).
155.
Y. S.
Sun
,
S. W.
Peng
,
K. H.
Lin
, and
J. Y.
Cheng
,
Biomicrofluidics
6
(
1
),
14102
1410214
(
2012
).
156.
M.
Zhao
,
B.
Song
,
J.
Pu
,
T.
Wada
,
B.
Reid
,
G.
Tai
,
F.
Wang
,
A.
Guo
,
P.
Walczysko
,
Y.
Gu
,
T.
Sasaki
,
A.
Suzuki
,
J. V.
Forrester
,
H. R.
Bourne
,
P. N.
Devreotes
,
C. D.
McCaig
, and
J. M.
Penninger
,
Nature
442
(
7101
),
457
460
(
2006
).
157.
P.
Davies
,
L. A.
Demetrius
, and
J. A.
Tuszynski
,
AIP Adv.
2
(
1
),
11101
(
2012
).
158.
A.
Chauviere
,
H.
Hatzikirou
,
I. G.
Kevrekidis
,
J. S.
Lowengrub
, and
V.
Cristini
,
AIP Adv.
2
(
1
),
11210
(
2012
).
159.
C.
Cleveland
,
D.
Liao
, and
R.
Austin
,
AIP Adv.
2
(
1
),
11202
(
2012
).
160.
M. A.
Swartz
,
N.
Iida
,
E. W.
Roberts
,
S.
Sangaletti
,
M. H.
Wong
,
F. E.
Yull
,
L. M.
Coussens
, and
Y. A.
DeClerck
,
Cancer Res.
72
(
10
),
2473
2480
(
2012
).
161.
A. C.
Shieh
,
Ann. Biomed. Eng.
39
(
5
),
1379
1389
(
2011
).
162.
D. J.
Tschumperlin
,
G.
Dai
,
I. V.
Maly
,
T.
Kikuchi
,
L. H.
Laiho
,
A. K.
McVittie
,
K. J.
Haley
,
C. M.
Lilly
,
P. T.
So
,
D. A.
Lauffenburger
,
R. D.
Kamm
, and
J. M.
Drazen
,
Nature
429
(
6987
),
83
86
(
2004
).
163.
D. J.
Tschumperlin
,
Cell Cycle
3
(
8
),
996
997
(
2004
).
164.
C. L.
Helm
,
M. E.
Fleury
,
A. H.
Zisch
,
F.
Boschetti
, and
M. A.
Swartz
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
102
(
44
),
15779
15784
(
2005
).
165.
M. E.
Fleury
,
K. C.
Boardman
, and
M. A.
Swartz
,
Biophys. J.
91
(
1
),
113
121
(
2006
).
166.
J. M.
Rutkowski
and
M. A.
Swartz
,
Trends Cell Biol.
17
(
1
),
44
50
(
2007
).
167.
C.
Scherber
,
A. J.
Aranyosi
,
B.
Kulemann
,
S. P.
Thayer
,
M.
Toner
,
O.
Iliopoulos
, and
D.
Irimia
,
Integr. Biol. (Camb)
4
(
3
),
259
269
(
2012
).
168.
D.
Irimia
and
M.
Toner
,
Integr. Biol. (Camb)
1
(
8–9
),
506
512
(
2009
).
169.
T.
Das
,
T. K.
Maiti
, and
S.
Chakraborty
,
Integr. Biol. (Camb)
3
(
6
),
684
695
(
2011
).
170.
A.
Pathak
and
S.
Kumar
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
109
(
26
),
10334
10339
(
2012
).
171.
A. E.
Rodriguez-Fraticelli
,
M.
Auzan
,
M. A.
Alonso
,
M.
Bornens
, and
F.
Martin-Belmonte
,
J. Cell Biol.
198
(
6
),
1011
1023
(
2012
).
172.
D. Y.
Shao
,
H.
Levine
, and
W. J.
Rappel
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
109
(
18
),
6851
6856
(
2012
).
173.
T.
Biben
,
K.
Kassner
, and
C.
Misbah
,
Phys. Rev. E
72
(
4
),
041921
(
2005
).
174.
T.
Das
,
T. K.
Maiti
, and
S.
Chakraborty
,
Phys. Rev. E
83
(
2
),
021909
(
2011
).
175.
T.
Murai
,
Int. J. Cell Biol.
2012
,
763283
(
2012
).
176.
F.
Ziebert
,
S.
Swaminathan
, and
I. S.
Aranson
,
J. R. Soc. Interface
9
(
70
),
1084
1092
(
2012
).
177.
O.
Sarig-Nadir
,
N.
Livnat
,
R.
Zajdman
,
S.
Shoham
, and
D.
Seliktar
,
Biophys. J.
96
(
11
),
4743
4752
(
2009
).
178.
B. M.
Weon
,
S.
Chang
,
J.
Yeom
,
S. K.
Hahn
,
J. H.
Je
,
Y.
Hwu
, and
G.
Margaritondo
,
J. Appl. Phys.
106
(
5
),
053518
(
2009
).
179.
A. P.
Wong
,
R.
Perez-Castillejos
,
J. C.
Love
, and
G. M.
Whitesides
,
Biomaterials
29
(
12
),
1853
1861
(
2008
).
180.
S.
Kruss
,
L.
Erpenbeck
,
M. P.
Schon
, and
J. P.
Spatz
,
Lab Chip
12
(
18
),
3285
3289
(
2012
).
181.
Y.
Lazebnik
,
Nat. Rev. Cancer
10
(
4
),
232
233
(
2010
).
182.
S. L.
Floor
,
J. E.
Dumont
,
C.
Maenhaut
, and
E.
Raspe
,
Trends Mol. Med.
18
(
9
),
509
515
(
2012
).
183.
N. J.
Szerlip
,
A.
Pedraza
,
D.
Chakravarty
,
M.
Azim
,
J.
McGuire
,
Y.
Fang
,
T.
Ozawa
,
E. C.
Holland
,
J. T.
Huse
,
S.
Jhanwar
,
M. A.
Leversha
,
T.
Mikkelsen
, and
C. W.
Brennan
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
109
(
8
),
3041
3046
(
2012
).
184.
S.
Abelson
,
Y.
Shamai
,
L.
Berger
,
R.
Shouval
,
K.
Skorecki
, and
M.
Tzukerman
,
Stem Cells
30
(
3
),
415
424
(
2012
).
185.
L.
Losi
,
B.
Baisse
,
H.
Bouzourene
, and
J.
Benhattar
,
Carcinogenesis
26
(
5
),
916
922
(
2005
).
186.
D.
Huh
,
B. D.
Matthews
,
A.
Mammoto
,
M.
Montoya-Zavala
,
H. Y.
Hsin
, and
D. E.
Ingber
,
Science
328
(
5986
),
1662
1668
(
2010
).
187.
D.
Huh
,
G. A.
Hamilton
, and
D. E.
Ingber
,
Trends Cell Biol.
21
(
12
),
745
754
(
2011
).
188.
L. V.
Nguyen
,
R.
Vanner
,
P.
Dirks
, and
C. J.
Eaves
,
Nat. Rev. Cancer
12
(
2
),
133
143
(
2012
).
189.
P. B.
Gupta
,
T. T.
Onder
,
G.
Jiang
,
K.
Tao
,
C.
Kuperwasser
,
R. A.
Weinberg
, and
E. S.
Lander
,
Cell
138
(
4
),
645
659
(
2009
).
190.
J.
Chen
,
Y.
Li
,
T. S.
Yu
,
R. M.
McKay
,
D. K.
Burns
,
S. G.
Kernie
, and
L. F.
Parada
,
Nature
488
(
7412
),
522
526
(
2012
).
191.
G.
Driessens
,
B.
Beck
,
A.
Caauwe
,
B. D.
Simons
, and
C.
Blanpain
,
Nature
488
(
7412
),
527
530
(
2012
).
192.
A. G.
Schepers
,
H. J.
Snippert
,
D. E.
Stange
,
M.
van den Born
,
J. H.
van Es
,
M.
van de Wetering
, and
H.
Clevers
,
Science
337
(
6095
),
730
735
(
2012
).
193.
K.
Lage
,
N. T.
Hansen
,
E. O.
Karlberg
,
A. C.
Eklund
,
F. S.
Roque
,
P. K.
Donahoe
,
Z.
Szallasi
,
T. S.
Jensen
, and
S.
Brunak
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
105
(
52
),
20870
20875
(
2008
).
194.
G.
Camussi
,
M. C.
Deregibus
,
S.
Bruno
,
V.
Cantaluppi
, and
L.
Biancone
,
Kidney Int.
78
(
9
),
838
848
(
2010
).
195.
F. F.
van Doormaal
,
A.
Kleinjan
,
M.
Di Nisio
,
H. R.
Buller
, and
R.
Nieuwland
,
Neth. J. Med.
67
(
7
),
266
273
(
2009
).
196.
C.
Chen
,
J.
Skog
,
C. H.
Hsu
,
R. T.
Lessard
,
L.
Balaj
,
T.
Wurdinger
,
B. S.
Carter
,
X. O.
Breakefield
,
M.
Toner
, and
D.
Irimia
,
Lab Chip
10
(
4
),
505
511
(
2010
).
197.
M.
Schafer
and
S.
Werner
,
Nat. Rev. Mol. Cell Biol.
9
(
8
),
628
638
(
2008
).
198.
R. D.
Schreiber
,
L. J.
Old
, and
M. J.
Smyth
,
Science
331
(
6024
),
1565
1570
(
2011
).
199.
S. P.
Kerkar
and
N. P.
Restifo
,
Cancer Res
72
(
13
),
3125
3130
(
2012
).
200.
J. M.
Taube
,
R. A.
Anders
,
G. D.
Young
,
H.
Xu
,
R.
Sharma
,
T. L.
McMiller
,
S.
Chen
,
A. P.
Klein
,
D. M.
Pardoll
,
S. L.
Topalian
, and
L.
Chen
,
Sci. Transl. Med.
4
(
127
),
127ra37
(
2012
).
201.
A. F.
Setiadi
,
M. D.
David
,
R. P.
Seipp
,
J. A.
Hartikainen
,
R.
Gopaul
, and
W. A.
Jefferies
,
Mol. Cell Biol.
27
(
22
),
7886
7894
(
2007
).
202.
J.
Alimonti
,
Q. J.
Zhang
,
R.
Gabathuler
,
G.
Reid
,
S. S.
Chen
, and
W. A.
Jefferies
,
Nat. Biotechnol.
18
(
5
),
515
520
(
2000
).
203.
J. S.
Palumbo
,
K. E.
Talmage
,
J. V.
Massari
,
C. M.
La Jeunesse
,
M. J.
Flick
,
K. W.
Kombrinck
,
M.
Jirouskova
, and
J. L.
Degen
,
Blood
105
(
1
),
178
185
(
2005
).
204.
L. J.
Gay
and
B.
Felding–Habermann
,
Nat. Rev. Cancer
11
(
2
),
123
134
(
2011
).
205.
G.
Perozziello
,
R.
La Rocca
,
G.
Cojoc
,
C.
Liberale
,
N.
Malara
,
G.
Simone
,
P.
Candeloro
,
A.
Anichini
,
L.
Tirinato
,
F.
Gentile
,
M. L.
Coluccio
,
E.
Carbone
, and
E.
Di Fabrizio
,
Small
8
(
18
),
2886
2894
(
2012
).
206.
C. S.
Alves
,
M. M.
Burdick
,
S. N.
Thomas
,
P.
Pawar
, and
K.
Konstantopoulos
,
Am. J. Physiol. Cell Physiol.
294
(
4
),
C907
916
(
2008
).
207.
Y.
Liu
,
F.
Zhao
,
W.
Gu
,
H.
Yang
,
Q.
Meng
,
Y.
Zhang
,
H.
Yang
, and
Q.
Duan
,
J. Biomed. Biotechnol.
2009
,
829243
(
2009
).
208.
B.
Felding-Habermann
,
R.
Habermann
,
E.
Saldivar
, and
Z. M.
Ruggeri
,
J. Biol. Chem.
271
(
10
),
5892
5900
(
1996
).
209.
J. J.
Hornberg
,
F. J.
Bruggeman
,
H. V.
Westerhoff
, and
J.
Lankelma
,
Biosystems
83
(
2–3
),
81
90
(
2006
).
You do not currently have access to this content.