3D打印支架助科學家找到對抗骨癌新方法

南極熊2017年2月9日訊，得益于3D打印技術的力量，美國Rice大學的科學家們近日研究尤文氏肉瘤（一種骨癌）方面取得了新的進展 — 通過使用一種3D打印多孔仿骨骼支架，他們發(fā)現(xiàn)，孔洞的尺寸、形狀，以及密度會對腫瘤細胞的增值造成影響。由此他們判斷，真實情況應該也是如此，因為真正的骨骼同樣具有多孔結(jié)構(gòu)。

這項研究是由Rice大學生物工程師Antonios Mikos領導的。目前，他們已經(jīng)將成果寫成了論文，發(fā)表到了ACS（美國化學學會）的《生物材料科學與工程》雜志上。

Mikos表示，這個3D打印的仿骨骼結(jié)構(gòu)是由聚合物材料制造的。其中的孔洞可以限制液體的流動，從而將由此產(chǎn)生的切應力作用于腫瘤細胞。而通過改變支架整體及孔洞的結(jié)構(gòu)，也就是液體流動的環(huán)境，他們可以改變切應力的大小。由此他們相信，這對于研究骨癌極其治療方法具有重要意義。

“我們的目標是開發(fā)一種能在人體外捕捉腫瘤的復雜性并且可用于藥物測試的腫瘤模型，最終幫助開發(fā)藥物并降低相關費用。”Mikos表示：“而在這方面的研究上，3D打印的支架比平面的培養(yǎng)皿更有效，因為它具有逼真的骨結(jié)構(gòu)，能反映出更接近真實的細胞活動�！�

實際研究時，Mikos及其團隊首先3D打印了0.2毫米、0.6毫米和1毫米三種不同孔洞尺寸的支架，然后向其中植入腫瘤細胞后。而為了模擬腫瘤受液體影響的真實情況，他們還使用了一個灌注器。

正是這個灌注器的使用讓Mikos及其團隊獲得了有價值的情報 — 當液體流速下降時，腫瘤細胞的增殖速度就會提高。而一旦液體開始流動，具有最小孔洞的腫瘤細胞層就會更加明顯地增殖，同時更快地產(chǎn)生“類胰島素生長因子蛋白”（IGF-1）。這種蛋白是尤文氏肉瘤細胞表面的配體，會顯著降低化學療法的效果。最后，他們還發(fā)現(xiàn)，孔洞的方向會影響IGF-1的產(chǎn)量。

值得一提的是，為研究腫瘤細胞的新陳代謝并測試不同藥物對其功效，Mikos及其團會繼續(xù)這項研究�！拔覀兊某晒�已經(jīng)表面，3D打印的支架和體外灌注器可以有效建模真實腫瘤的異質(zhì)性，而這有助于開發(fā)新的藥物和針對不同患者的個性化療法�！�

延伸閱讀：《治療癌癥，3D打印或是出路》

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編譯自 3ders