新3D打印模型更有效治療癌癥

新3D打印腫瘤模型概述。圖片來源：物理學家組織網(wǎng)

科技日報記者?劉霞

將尖端的生物打印技術(shù)與微流體芯片相結(jié)合，加拿大滑鐵盧大學科學家主導(dǎo)的一個國際跨學科團隊，成功創(chuàng)建出復(fù)雜癌癥的3D模型，可幫助研究人員更準確地了解異質(zhì)性腫瘤（具有多種癌癥細胞的腫瘤），以更快更廉價地治療癌癥。相關(guān)研究論文發(fā)表于最新一期《科學報告》雜志。

在傳統(tǒng)癌癥治療方法中，醫(yī)生會對患者的腫瘤進行活檢，提取細胞，然后在實驗室的培養(yǎng)皿中培養(yǎng)。但10年前，利用這一方法治療癌癥在人體試驗中反復(fù)失敗，促使科學家們意識到，上述2D模型并不能捕捉到人體內(nèi)真實的腫瘤結(jié)構(gòu)。

鑒于此，研究團隊通過創(chuàng)建一個3D腫瘤模型來解決這個問題，該模型不僅能反映腫瘤的復(fù)雜性，還能模擬其周圍環(huán)境。

他們首先創(chuàng)建了聚合物“微流體芯片”，這是一些其上蝕刻有通道的微小結(jié)構(gòu)，這些通道模擬了患者腫瘤周圍的血液流動和其他流體。隨后，他們培養(yǎng)多種類型的癌癥細胞，并將這些細胞培養(yǎng)物懸浮在他們定制的生物墨水（由明膠、海藻酸鹽和其他營養(yǎng)物質(zhì)混合而成）中，以保持細胞培養(yǎng)物的活力。最后，他們使用擠壓生物打印機，將不同類型的癌癥細胞逐層打印到此前制備的微流體芯片上。結(jié)果他們得到了一個復(fù)雜癌癥的活體3D模型，用以測試不同的治療模式，例如各種化療藥物。

研究人員對創(chuàng)建復(fù)雜的乳腺癌模型特別感興趣，乳腺癌是繼皮膚癌之后，女性最常見的癌癥，治療乳腺癌極具挑戰(zhàn)性，因為其在轉(zhuǎn)移時表現(xiàn)為包含多種類型細胞的復(fù)雜腫瘤，依靠一兩次接受活檢的細胞來準確代表整個腫瘤可能會導(dǎo)致無效的治療方案，最新模型或有望解決這一問題。