利用3D打印技术可对抗癌症？

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#111723#劳伦斯·利弗莫尔国度试验室（LLNL）的研讨职员将3D生物打印与盘算流程摹拟相联合，以更好地懂得转移进程中癌症的分散。
该团队与杜克大学的迷信家一同，将肿瘤细胞打针到3D打印的脑细胞构造中。通过对进程停止流体能源学剖析，该团队可能肯定肿瘤附着在那边，为潜伏的猜测模子摊平了途径。应用研讨职员新鲜的基于盘算机建模的方式，将来的临床大夫能够猜测癌细胞在集体患者中的分散。
LLNL研讨的首席研讨员莫妮卡·莫亚（Monica Moya）表现：“盘算建模相对是一个有效的东西，但您依然须要将其与实在事物停止基准测试。通过这类方式，咱们能够依据验证模子的须要，使生物学变得简略而清洁，而且能够增添生物学和盘算模子的庞杂性。生物学中的物理成绩，该论文确切供给了一个框架，由于您能够怎样在体外模子中应用这些模子并停止摹拟，以真正加强该范畴的气力。”
急需3D打印癌症处理计划
150多年以来，人们曾经晓得癌细胞能够侵入继发部位并引发肿瘤，然而要猜测这些成长确实切轨迹依然是弗成能的。大夫现在没法初期定位和医治癌症，这使得它们很难医治，并且当大脑中呈现成长时，它们几近老是致命的。莫亚描写了癌细胞分散，附着并成长在血管壁上的进程，就像在泥土中莳植种子一样。 莫亚说明说：“肿瘤细胞偏向于从原发肿瘤中逃逸，并通过脉管体系传布。它们终究附着在血管壁上，穿过内皮进入构造，并像种子一样在泥土中成长。”
因为研讨中每个血管体系之间的分化因子数目浩繁，因而通过研讨进一步懂得细胞在那边着陆几近是弗成能的。丈量机器力（比方，体内静态流体活动）还须要大大简化现有的测试模子，从而限度了它们在得出论断时的用途。虽然先前有关癌症成长的大批研讨都触及盘算机建模，但通过原位测实验证这些假定十分主要。假如证实准确，那末这些实践将成为懂得流型，血管多少外形和构造适应性在血管内收获中的感化的要害。因而，具有高度具体的模子对于充足应用癌症研讨的洞察力相当主要。
虽然验证的主要性，但方式平日仅限于应用微流体装备，这些装备没有管状通道或血管适应性，这是体内模子的两个主要特点。微流体装备还缺乏轮回肿瘤细胞（CTC）可用的全体附着位点，而且它们的多少外形没法在模子之间准确复制。

LLNL团队基于水凝胶的装备
为了战胜现有微流体装备的范围性，LLNL团队开辟了一种基于水凝胶的血管活动装备。应用定制的基于挤出的3D打印机，能够对就义生物墨水停止图案化，而后将其嵌入到明胶纤维卵白水凝胶中。而后排空光通道，并注入长生化的人脑内皮细胞，构成血管样构造。 虽然应用水凝胶能够实现多种血管多少外形，但研讨职员最初抉择制作简化的笔挺和分支多少外形。通过从基础构造动手，该团队旨在依据测试进程中的很多持续小变更得出更普遍的论断。血管总的来讲是小动脉的巨细，有两个45°分层分支点，子血管直径越来越小。
为了测试其附加的血管体系，LLNL团队将其衔接到气动流体供应体系。 7天后，内皮细胞完整笼罩了全部裸露的通道名义，构成了内皮衬层的会合层。随后，对容器停止一系列流速测试，并用共聚焦显微镜成像以评价其对变更流速的呼应。
发明该凝胶的终究储能模量与人脑构造中讲演的储能模量类似，因而十分合适测试CTC附着的可能性。过滤转移的乳腺癌细胞，使其以1690μl/ min的均匀流速轮回通过生物打印安装1小时。而后将装备牢固，染色和成像以肯定CTC的衔接地位。测试标明，CTC偏向于将其附着在船只的分支点上，而不是其笔挺部份。延续的摹拟表现3D打印动脉的壁切应力（WSS）程度也是附着率的主要要素。虽然在纵贯道中对癌细胞施加了更大的剪切应力，但发明在较小地区视察到的更高的WSS能够加强其锚定感化。基于他们的发明，LLNL团队得出论断，他们停止越来越庞杂的盘算流体能源学摹拟的战略获得了胜利。研讨职员以为他们的方式是应用盘算模子肯定癌细胞怎样分散到悠远器官的第一步。
点评：应用这类方式，咱们可能测试，视察和丈量之前弗成能的生物学景象。通过将咱们的工程平台与盘算模子配对，咱们能够直接讯问转移细胞的行动以及把持转移细胞的规矩，这比独自停止试验要快很多。”
应用3D打印抗衡癌症
研讨职员常常将增材制作用作发明更多有关癌细胞的方式，其终究目标是找到与致命疾病作奋斗的方式。来自日本名古屋市大学的迷信家曾经开辟出一种新型的3D打印癌症药物递送体系。该团队应用聚合物水凝胶制作了可植入的贴剂，该贴剂被证实可能携带脂质体阿霉素药物。
弗吉尼亚联邦大学的一名助理教学已应用3D打印创立了肿瘤细胞的及时模子。这一冲破能够使癌症研讨职员更好地懂得疾病的停顿。
来自美国和德国的研讨职员曾经制造出了胶质母细胞瘤（GBM）（一种侵犯性脑癌）的3D生物打印模子。生物制作的细胞构造有可能辅助临床大夫更好地懂得这类疾病，并减速发明新的抗击这类疾病的药物。   tzh
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