新3D打印腫瘤模型概述。圖片來(lái)源：物理學(xué)家組織網(wǎng)

科技日報記者?劉霞

將尖端的生物打印技術(shù)與微流體芯片相結合，加拿大滑鐵盧大學(xué)科學(xué)家主導的一個(gè)國際跨學(xué)科團隊，成功創(chuàng )建出復雜癌癥的3D模型，可幫助研究人員更準確地了解異質(zhì)性腫瘤（具有多種癌癥細胞的腫瘤），以更快更廉價(jià)地治療癌癥。相關(guān)研究論文發(fā)表于最新一期《科學(xué)報告》雜志。

在傳統癌癥治療方法中，醫生會(huì )對患者的腫瘤進(jìn)行活檢，提取細胞，然后在實(shí)驗室的培養皿中培養。但10年前，利用這一方法治療癌癥在人體試驗中反復失敗，促使科學(xué)家們意識到，上述2D模型并不能捕捉到人體內真實(shí)的腫瘤結構。

鑒于此，研究團隊通過(guò)創(chuàng )建一個(gè)3D腫瘤模型來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，該模型不僅能反映腫瘤的復雜性，還能模擬其周?chē)h(huán)境。

他們首先創(chuàng )建了聚合物“微流體芯片”，這是一些其上蝕刻有通道的微小結構，這些通道模擬了患者腫瘤周?chē)难毫鲃?dòng)和其他流體。隨后，他們培養多種類(lèi)型的癌癥細胞，并將這些細胞培養物懸浮在他們定制的生物墨水（由明膠、海藻酸鹽和其他營(yíng)養物質(zhì)混合而成）中，以保持細胞培養物的活力。最后，他們使用擠壓生物打印機，將不同類(lèi)型的癌癥細胞逐層打印到此前制備的微流體芯片上。結果他們得到了一個(gè)復雜癌癥的活體3D模型，用以測試不同的治療模式，例如各種化療藥物。

研究人員對創(chuàng )建復雜的乳腺癌模型特別感興趣，乳腺癌是繼皮膚癌之后，女性最常見(jiàn)的癌癥，治療乳腺癌極具挑戰性，因為其在轉移時(shí)表現為包含多種類(lèi)型細胞的復雜腫瘤，依靠一兩次接受活檢的細胞來(lái)準確代表整個(gè)腫瘤可能會(huì )導致無(wú)效的治療方案，最新模型或有望解決這一問(wèn)題。