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3D打印技术为科学家带来战胜脑癌的希翼

文章来源:网络人气:678发表时间:2016-05-26 09:36:00

  近来,苏格兰一所大学的科学家们正计划使用3D打印出来的脑肿瘤细胞,来帮助他们帮助他们更好地理解肿瘤细胞恶性增生的生物学机理,仅在英国,每年就有5000人因恶性脑肿瘤而丧生。据天工社了解,这一开创性的工作将由Heriot-Watt大学生物化学、生物物理和生物工程研究所的肿瘤生物学家NicholasLeslie与3D打印专家WillShu博士共同来完成,为此他们还将得到来自脑肿瘤慈善机构BrainTumourCharity的一笔6.7万英镑的研究资助。

  迄今为止,研究人员们已经设法在实验室里开发出了几种类型的脑肿瘤,并藉此研究它们,实验药物打败它们。这其中还包括从患者身上获取脑肿瘤干细胞等。

  然而,当细胞在实验室里或者用塑料盘子盛放的液体培养基里生长时,它们的行为方式与其在肿瘤里面的时候非常不同。科学家们认为,细胞的行为取决于它周边的环境,而在实验室里是不可能创造出与肿瘤一样的环境的。

  Heriot-Watt大学的研究人员们所要做的就是改变这一定论,他们将使用已经开发出来的一种新技术来3D打印脑肿瘤干细胞和其它从病人肿瘤中分离出来的细胞。他们将用这种方式开发出类似肿瘤的构造,并在其中将基质蛋白与附近的细胞密集混合,而这些细胞将会继续迅速生长——以模仿它在现实生活中的生长行为。

  科学家们相信这样的实验将会给出更接近人类肿瘤的结果,并可以减少对动物试验的依赖。

  Leslie说:“大家开发了一种全新的3D打印技术并用它首次实现了3D打印脑肿瘤细胞,这些细胞继续快速增长,更相似地模拟了这些侵略性的肿瘤细胞在现实生活中的生长。大家的目标是通过它提供一种进行药物实验来治疗脑肿瘤的新方式,从而找到新的治疗方法,并加快将新药物提供给患者的过程。”

  据悉,该研究将几乎完全专注于恶性肿瘤,特别是胶质母细胞瘤,这是从一种名为神经胶质细胞的脑细胞中生长出来的肿瘤。它也是成年人中最常见的原发性脑瘤,而且攻击性最强。

  这项研究将把癌症生物学家、工程师和临床医生汇集在一起,应用3D生物打印技术以提供更加更逼真的模型来进行药物实验和研究脑胶质瘤的生物学原理。

  Shu称,这个跨学科的研究项目将使用过去不可能实现的实验手段。这可能会导致新的更先进的治疗方法。据称,原有的治疗方法往往是建立在与人类脑肿瘤病理关系并不密切的临床前动物模型的基础上的。

  他补充说:“目前大家对新诊断为脑肿瘤患者的预后是非常有限的,而且迄今进步不大,其中很大一部分原因就在于许多新药物的临床试验失败率很高。大家希翼这项研究将有助于开发出一种与个人脑肿瘤对药物的反应更加匹配的模型,从而找到更加有效的治疗方式。”

  据悉,该研究团队在活细胞的3D培养模型方面有着丰富的经验,并开发出了新的3D打印方法,其中就包括首次生物打印干细胞。

  据BrainTumourCharity称,在英国每年有超过10600人被诊断为脑肿瘤,这中间有5000人死亡。该机构补充说,目前在所有癌症研究经费中仅有不到2%是用于研究脑肿瘤的。

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