新3D打印腫瘤模型概述。圖片來源：物理學家組織網

科技日報記者?劉霞

將尖端的生物打印技術與微流體芯片相結合，加拿大滑鐵盧大學科學家主導的一個國際跨學科團隊，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性腫瘤（具有多種癌癥細胞的腫瘤），以更快更廉價地治療癌癥。相關研究論文發(fā)表于最新一期《科學報告》雜志。

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

鑒于此，研究團隊通過創(chuàng)建一個3D腫瘤模型來解決這個問題，該模型不僅能反映腫瘤的復雜性，還能模擬其周圍環(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圍的血液流動和其他流體。隨后，他們培養(yǎng)多種類型的癌癥細胞，并將這些細胞培養(yǎng)物懸浮在他們定制的生物墨水（由明膠、海藻酸鹽和其他營養(yǎng)物質混合而成）中，以保持細胞培養(yǎng)物的活力。最后，他們使用擠壓生物打印機，將不同類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，女性最常見的癌癥，治療乳腺癌極具挑戰(zhàn)性，因為其在轉移時表現為包含多種類型細胞的復雜腫瘤，依靠一兩次接受活檢的細胞來準確代表整個腫瘤可能會導致無效的治療方案，最新模型或有望解決這一問題。