來自麻省理工學(xué)院（MIT）的研究人員已經(jīng)3D打印出一種新型微流體裝置，可模擬活檢腫瘤組織的癌癥治療。 3D打印設(shè)備可以幫助臨床醫(yī)生更好地檢查個體患者在施用單劑量之前對不同治療方法的反應(yīng)。




人工腫瘤通常用于測試特定癌癥類型的藥物。但是這些模型需要數(shù)周才能成長，并且不能解釋個體患者的生物構(gòu)成，這將極大地影響癌癥治療的功效。

研究人員的設(shè)備可以在大約一小時內(nèi)進(jìn)行3D打印，是一個約硬幣四分之一大的芯片，有三個圓柱形的“煙囪”從表面上升。腔室是可用于輸入和排出諸如免疫治療劑或免疫細(xì)胞的流體的端口，以及去除不需要的氣泡。


一個關(guān)鍵特征是使用一種新的生物相容性樹脂，可以支持活檢組織的長期存活。經(jīng)過幾個月的大量樹脂試驗，研究人員終于發(fā)現(xiàn)作用Pro3dure GR-10是最合適的材料，它主要用于制作防止磨牙的護齒器。


該材料幾乎與玻璃一樣透明，幾乎沒有任何表面缺陷，并且可以以非常高的分辨率印刷。而且重要的是，研究人員發(fā)現(xiàn)它不會對細(xì)胞存活產(chǎn)生負(fù)面影響。該團隊對樹脂進(jìn)行了細(xì)胞毒性測試。 96小時后，材料中的細(xì)胞仍然沒有問題。


“當(dāng)你打印其他一些樹脂材料時，它們會釋放出與細(xì)胞混在一起并殺死它們的化學(xué)物質(zhì)。但這款材料并沒有?！拔⑾到y(tǒng)技術(shù)實驗室研究員LuisFernandoVelásquez-García說。 “據(jù)我所知，沒有其他可印刷材料接近這種程度的惰性。“

在這項實驗中，研究人員表明他們可以保持腫瘤碎片存活并監(jiān)測組織的活力。研究人員表示，由于3D打印設(shè)備制造簡單，成本低廉，因此可以快速實施到臨床環(huán)境中。


“如果有人患有癌癥，你可以在我們的設(shè)備中取一些組織，保持腫瘤活著，并行進(jìn)行多項檢查，找出最適合患者生物治療的方法。然后在病人身上實施這種治療，“Velásquez-García說。





（i）：TAP裝置的半透明3D示意圖; （ii）：TAP裝置的橫截面示意圖，顯示了氣泡捕捉器的結(jié)構(gòu); （iii）：顯示TAP裝置的頂視圖，顯示培養(yǎng)基和淋巴細(xì)胞的入口（A），用于排出殘留空氣的氣泡捕獲口（B），腫瘤捕獲區(qū)域（C）和裝置出口（D）; （iv）：半透明3D示意圖，顯示具有入口和出口通道的腫瘤俘獲區(qū)域的特寫（注意腫瘤俘獲袋延伸到通道平面下方）。


一個有前景的應(yīng)用是測試免疫療法，這是一種使用某些藥物來加速患者免疫系統(tǒng)以幫助它對抗癌癥的新治療方法。

“免疫療法治療專門用于靶向癌細(xì)胞表面的分子標(biāo)記，這有助于確保治療引發(fā)對癌癥的攻擊直接限制對健康組織的負(fù)面影響。然而，每個人的癌癥都表達(dá)了一系列獨特的表面分子 - 因此，很難預(yù)測誰會對哪種治療做出反應(yīng)。我們的設(shè)備使用人的實際組織，因此非常適合免疫療法?！?br />


接下來，研究人員旨在測試腫瘤碎片如何對真正的治療方法做出反應(yīng)。