發(fā)布日期：2018-03-07

　　研究人員工程化癌細(xì)胞微環(huán)境的3D打印裝置示意圖。

圖片來源：Purdue University image/Luis Solorio

　　癌癥有許多的可怕之處，其中之一是癌細(xì)胞一旦進(jìn)入轉(zhuǎn)移狀態(tài)，將擴(kuò)散至身體很多地方。癌癥轉(zhuǎn)移是很多患者的死亡原因，而阻止癌癥治療的一大障礙是我們不能夠直接對(duì)轉(zhuǎn)移的本體進(jìn)行試驗(yàn)，并敲除癌癥在轉(zhuǎn)移過程中所需的要素。一直以來，很多科學(xué)家們致力于從事阻斷癌細(xì)胞擴(kuò)散的研究，那么一個(gè)優(yōu)質(zhì)的研究模型將能夠幫助我們更好地攻克癌癥轉(zhuǎn)移的難題。

　　很多研究團(tuán)隊(duì)嘗試通過3D打印產(chǎn)生能夠模擬癌癥組織環(huán)境的模型，以研究癌癥的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移。很多這樣的模擬材料具有自身的局限性，很大一部分是由于它們難以使得癌細(xì)胞在期間生長(zhǎng)和存活。過去的研究已經(jīng)用3D打印機(jī)重建了一個(gè)可控的癌癥環(huán)境，但是這些復(fù)制品對(duì)于藥物篩選仍然不夠真實(shí)。

　　普度大學(xué)（Purdue University）和密歇根大學(xué)（University ofMichigan）的研究人員開發(fā)了一種叫做3D噴射書寫的裝置，它可以在小范圍內(nèi)打印高分辨率的聚合物微組織，并配合以適當(dāng)?shù)目讖皆试S癌細(xì)胞滲透。研究人員希望打印的組織能允許他們研究癌癥的轉(zhuǎn)移，并進(jìn)行藥物篩選，以尋找新的化合物來防止轉(zhuǎn)移。

　　研究人員Luis Solorio說:“我們需要一個(gè)比3D打印機(jī)更精細(xì)的分辨率。”為了解決這個(gè)問題，研究小組開發(fā)了一種新的技術(shù)，他們稱之為3D書寫。該方法涉及一種叫做3D噴射書寫的裝置，它可以創(chuàng)建高分辨率的聚合物結(jié)構(gòu)，并有適當(dāng)?shù)目讖絹砉膭?lì)癌細(xì)胞進(jìn)入和生長(zhǎng)。

　　3D噴射書寫是一種微調(diào)的電紡絲形式，使用含有聚合物溶液的帶電注射器來提取纖維，然后將纖維沉積在一個(gè)板上形成一個(gè)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)是促進(jìn)細(xì)胞活動(dòng)的支架，可以提供癌細(xì)胞在其中進(jìn)行生長(zhǎng)。

　　研究人員測(cè)試了聚合物組織是如何通過將它們植入老鼠體內(nèi)來促進(jìn)癌細(xì)胞生長(zhǎng)的。植入物將癌細(xì)胞吸引到通常不會(huì)生長(zhǎng)的地方，這證實(shí)了聚合物材料為細(xì)胞提供了一個(gè)有吸引力的環(huán)境。Solorio在其他研究中加入了來自人類樣本的癌細(xì)胞，以便更好地分析和維持這些細(xì)胞的受體，因?yàn)檫@些受體是藥物所需要靶向的。

　　“理想情況下，我們可以使用我們的系統(tǒng)作為一個(gè)藥物篩選平臺(tái)，在那里我們可以篩選數(shù)千種化合物，并有望在一周內(nèi)獲得數(shù)據(jù)，然后將這些數(shù)據(jù)返還到臨床醫(yī)生那里，這樣就能保證這些數(shù)據(jù)在一個(gè)相關(guān)的時(shí)間范圍內(nèi)獲得，”Solorio說。

　　參考資料：

[1] 3D Jet Writing Creates Highly PorousPolymer Microtissue for Drug Screening

[2] 3-D-written model to provide betterunderstanding of cancer spread

來源： 康健新視野