3D生物打印的體外模型還可以改善抗癌藥物嗎？

明尼蘇達(dá)大學(xué)的研究人員正在使用3D生物打印來創(chuàng)建更準(zhǔn)確的模型來研究癌細(xì)胞和治療方法。傳統(tǒng)的觀察細(xì)胞的方法是將組織樣本夾在兩個(gè)載玻片之間，并在顯微鏡下觀察;玻璃載玻片將所有物體放在同一平面上，這樣顯微鏡的一個(gè)焦距就可以清晰地看到細(xì)胞活動(dòng)的廣泛范圍?；蛘撸梢詫@微鏡直接放在平坦的培養(yǎng)皿上以觀察其表面上的樣品。兩種方法都有相同的缺點(diǎn)：它們創(chuàng)建的2D環(huán)境無法準(zhǔn)確復(fù)制我們體內(nèi)存在的自然3D環(huán)境。因此，培養(yǎng)皿中的細(xì)胞表現(xiàn)與我們體內(nèi)的3D環(huán)境不同。

但3D生物打印可以復(fù)制3D環(huán)境并在這些環(huán)境中精確定位細(xì)胞和藥物，從而提供更準(zhǔn)確的身體模擬，使細(xì)胞能夠像往常一樣運(yùn)作。 “測(cè)試抗癌藥物和細(xì)胞療法是明尼蘇達(dá)大學(xué)的世界知名概念，憑借這種模式，我們?nèi)匀惶幱谶@些創(chuàng)新的前沿，”明尼蘇達(dá)大學(xué)放射治療腫瘤學(xué)教授Daniel Valerah說。醫(yī)學(xué)。瓦萊拉說。 “這樣的事情可以在脈管系統(tǒng)和藥物關(guān)系之間產(chǎn)生一些非常重要的答案，因?yàn)檫@是模塊化的，你可以添加元素并使它們更復(fù)雜，你甚至可以在這個(gè)模型腫瘤細(xì)胞中自己使用患者?！?/p>

藥物的功效取決于在實(shí)驗(yàn)室中觀察到的細(xì)胞活性，以匹配我們體內(nèi)細(xì)胞的活動(dòng)，精確的模型是實(shí)現(xiàn)這種匹配的關(guān)鍵。明尼蘇達(dá)大學(xué)醫(yī)學(xué)院副院長(zhǎng)兼兒科研究教授兼3D生物打印設(shè)備主任Angela Panoskaltsis-Mortari解釋說：“這種模式更符合人體，因此在這個(gè)層面上藥物對(duì)人體的影響研究細(xì)胞。將使結(jié)果更有意義，更能預(yù)測(cè)人體會(huì)發(fā)生什么?！?/p>

只有3D打印可以處理制造這些環(huán)境所需的材料和幾何形狀，正如科學(xué)與工程學(xué)院機(jī)械工程副教授Michael McAlpine所說，“所有這些都是通過我們定制的3D打印技術(shù)完成的。我們能夠準(zhǔn)確地將細(xì)胞簇和化學(xué)庫(kù)置于3D環(huán)境中?！癋anben Meng是科學(xué)與工程學(xué)院的博士后研究員，提供了有關(guān)3D生物打印機(jī)逐漸變化的更多細(xì)節(jié)，并指出：“這種模式成功的原因之一是我們能夠更好地控制環(huán)境我們能夠緩慢釋放化學(xué)介質(zhì)。它還會(huì)產(chǎn)生一種化學(xué)梯度，使細(xì)胞的行為方式與我們認(rèn)為在體內(nèi)發(fā)生的行為類似?！澳[瘤以漸進(jìn)的方式傳播，因此重要的是使它們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中表現(xiàn)相似。

最近，研究人員3D打印了一種蛋白質(zhì)模型，以更好地可視化它們與其他蛋白質(zhì)結(jié)合的方式。通常，3D打印用于創(chuàng)建先前受2D限制的3D版本。