以色列特拉維夫大學(xué)的科學(xué)家一次使用三維(或3D)打印機成功打印出一個完整的活躍且有活力的腦腫瘤。研究人員重建了流動的血管和周圍的腦組織。

　　發(fā)表在同行評議的期刊上科學(xué)進(jìn)展，該研究通過創(chuàng)建由患者來源的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞組成的纖維蛋白膠質(zhì)母細(xì)胞瘤生物墨水，概括了腫瘤的異質(zhì)性環(huán)境。

　　三維模型包含惡性腫瘤的全部組成部分。它可能成為潛在的替代細(xì)胞培養(yǎng)和動物模型的基礎(chǔ)，成為發(fā)現(xiàn)藥物靶點、個性化治療和開發(fā)合適藥物的強大平臺。

　　膠質(zhì)母細(xì)胞瘤

　　膠質(zhì)母細(xì)胞瘤是較常見的惡性腦腫瘤，占全部病例的47.7%。它也是較具侵襲性的腦瘤類型，僅在美國，每10萬人中就有3.21人受到影響。許多國家的發(fā)病率都在上升。

　　癌癥是死亡的主要原因之一。大約30%到40%的癌癥患者正在接受無效藥物的治療。因此，臨床前藥物篩選平臺旨在克服這一挑戰(zhàn)。不幸的是，大多數(shù)現(xiàn)有的識別藥物靶標(biāo)的方法都是有限的功效。需要一個可靠的臨床相關(guān)平臺來進(jìn)行高通量藥物篩選。

　　3D打印

　　傳統(tǒng)的臨床前藥物開發(fā)過程依賴于在二維(2D)細(xì)胞培養(yǎng)中對藥物功效和毒性的體外評估，然后是動物研究。多年來，2D文化研究一直用于生物醫(yī)學(xué)研究和藥物篩選，因為它具有成本效益。然而，該方法難以評估體內(nèi)治療的不同效果。

　　3D模型的出現(xiàn)顯示了在克服以前癌癥模型的局限性和降低臨床前藥物評估成本方面的前景。以前的模型已經(jīng)開發(fā)出來，但是它們?nèi)狈^多的基質(zhì)細(xì)胞和功能性血管，而這些對于疾病的發(fā)展和進(jìn)展以及對治療反應(yīng)的評估至關(guān)重要。

　　組織再生中有前途的新技術(shù)是3D生物打印，這是一種精確構(gòu)建復(fù)雜組織和器官的3D技術(shù)。這種技術(shù)允許細(xì)胞和生物相容性材料逐層定位。它還允許使用各種粘度和細(xì)胞密度的生物材料。該技術(shù)可以更好地模擬腫瘤微環(huán)境(TME)，提供對腫瘤完整生理特征的一瞥，包括血管和多尺度架構(gòu)。

圖7使用可灌注微工程血管3D生物打印腫瘤模型進(jìn)行藥物篩選和靶點發(fā)現(xiàn)的方法示意圖。核磁共振成像；微計算機斷層掃描。

　　該團(tuán)隊開發(fā)了基于兩種生物墨水的3D生物打印工程腫瘤模型，一種是腫瘤生物墨水，另一種是血管生物墨水。他們專注于膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的3D生物打印，因為瘤內(nèi)異質(zhì)性和TME是導(dǎo)致膠質(zhì)細(xì)胞對治療產(chǎn)生耐藥性的重要因素。開發(fā)模擬英國復(fù)雜微環(huán)境的模型顯示出促進(jìn)合適治療選擇發(fā)展的前景。

　　在成功打印出3D腫瘤后，研究人員證明，與培養(yǎng)皿上生長的癌細(xì)胞不同，3D生物打印模型可以為具有復(fù)制能力的特定患者提供較合適治療的強有力且快速的評估。

　　該團(tuán)隊研究了生物相容性纖維蛋白3D-生物墨水的機械性能和生物功能。這些模型類似于GB細(xì)胞異質(zhì)性、細(xì)胞間相互作用和空間斷層掃描。

　　研究結(jié)果顯示，在3D生物墨水平臺中生長的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞具有相似的生長曲線、藥物反應(yīng)和遺傳特征。

　　我們在這里證明，我們的3D生物墨水可以作為小鼠模型的替代品，因為它可以模擬體內(nèi)生長的腫瘤的關(guān)鍵特征..."

　　3D生物打印的國標(biāo)模型可以作為一種個性化的治療方法提供合適的治療，對于管理短期生存的侵襲性腫瘤具有重要意義。

• 所屬欄目：腦瘤
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• 更新時間：2021-09-02 09:50:38

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