新3D打印模型更有效治疗癌症

新3D打印肿瘤模型概述。图片来源：物理学家组织网

将尖端的生物打印技术与微流体芯片相结合，加拿大滑铁卢大学科学家主导的一个国际跨学科团队，成功创建出复杂癌症的3D模型，可帮助研究人员更准确地了解异质性肿瘤（具有多种癌症细胞的肿瘤），以更快更廉价地治疗癌症。相关研究论文发表于最新一期《科学报告》杂志。

在传统癌症治疗方法中，医生会对患者的肿瘤进行活检，提取细胞，然后在实验室的培养皿中培养。但10年前，利用这一方法治疗癌症在人体试验中反复失败，促使科学家们意识到，上述2D模型并不能捕捉到人体内真实的肿瘤结构。

鉴于此，研究团队通过创建一个3D肿瘤模型来解决这个问题，该模型不仅能反映肿瘤的复杂性，还能模拟其周围环境。

他们首先创建了聚合物“微流体芯片”，这是一些其上蚀刻有通道的微小结构，这些通道模拟了患者肿瘤周围的血液流动和其他流体。随后，他们培养多种类型的癌症细胞，并将这些细胞培养物悬浮在他们定制的生物墨水（由明胶、海藻酸盐和其他营养物质混合而成）中，以保持细胞培养物的活力。最后，他们使用挤压生物打印机，将不同类型的癌症细胞逐层打印到此前制备的微流体芯片上。结果他们得到了一个复杂癌症的活体3D模型，用以测试不同的治疗模式，例如各种化疗药物。

研究人员对创建复杂的乳腺癌模型特别感兴趣，乳腺癌是继皮肤癌之后，女性最常见的癌症，治疗乳腺癌极具挑战性，因为其在转移时表现为包含多种类型细胞的复杂肿瘤，依靠一两次接受活检的细胞来准确代表整个肿瘤可能会导致无效的治疗方案，最新模型或有望解决这一问题。