華裔科學(xué)家用3D打印“仿制”癌癥腫瘤

日前，一群來自中國和美國的研究人員利用3D打印技術(shù)成功地在實驗室環(huán)境下創(chuàng)造了一個癌癥腫瘤的模型。確切地說，這是一個仿制的癌癥腫瘤，它用纖維蛋白做支架，外面包裹了一層宮頸癌細(xì)胞。仿制這個癌癥腫瘤的意義在于，它可以提供一個最接近真實的環(huán)境中以測試各種不同類型的藥物，并讓研究人員看到直觀的結(jié)果。

為了構(gòu)建腫瘤的結(jié)構(gòu)，研究人員將宮頸癌細(xì)胞與含有明膠/藻酸鹽/水凝膠的纖維蛋白原混合在一起，并將混合物裝入3D細(xì)胞打印機(jī)。據(jù)了解，這個3D打印的體外癌癥腫瘤模型有一種網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)的成份，寬度和長度均為10mm，這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)有點類似于纖維狀蛋白質(zhì)，并構(gòu)成腫瘤的細(xì)胞外基質(zhì)。

用于3D打印的宮頸癌細(xì)胞被稱為HeLa細(xì)胞，這是一種獨特的、“不死”細(xì)胞，是1951年在宮頸癌患者Henrietta Lacks身上最早發(fā)現(xiàn)德。這種細(xì)胞具有在實驗室條件下無限分裂的能力，所以經(jīng)常被作為研究材料。

在以前，科學(xué)家一般使用單層細(xì)胞創(chuàng)建一個2D模型，來模仿腫瘤的生理環(huán)境。隨著3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，科學(xué)家們現(xiàn)在有可能提供一種更逼真的模型以揭示腫瘤細(xì)胞的行為特性。除了進(jìn)行測試之外，如果打印之后細(xì)胞仍然存活，研究人員還會研究癌細(xì)胞如何增殖，他們是如何表達(dá)為一組特定的蛋白質(zhì)，以及如何防御抗癌藥物。

結(jié)果表明，在3D打印之后90％的腫瘤細(xì)胞仍然存活。該結(jié)果還表明，與2D模型相比，3D模型有更多與真實的腫瘤相似的特性。并且在3D模型中腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出較高的擴(kuò)散速率，更高的蛋白表達(dá)以及對抗癌藥物的抗性更高。

“隨著更進(jìn)一步的了解這些3D模型，我們可以使用它們研究特定腫瘤細(xì)胞在患者身上的發(fā)展、侵襲、轉(zhuǎn)移和治療?！泵绹鳧rexel大學(xué)孫偉教授說，他是這項研究的主要作者。

“我們也可以使用這些模型來測試新的癌癥療法和新的抗癌藥物的療效和安全性?！?br />
“最終目標(biāo)是提高人類的生活品質(zhì)?！彼f。

該研究結(jié)果已于2014年4月11日公布，并發(fā)表在IOP出版的《Biofabrication》雜志上。
（來源于南極熊3D打印網(wǎng)）