據(jù)美國萊斯大學(xué)科學(xué)家介紹，借助一種更加高級的支架結(jié)構(gòu)，對骨癌治療藥物的檢測將變得更加簡單。
萊斯大學(xué)生物工程學(xué)家 Antonios Mikos 帶領(lǐng)研究團隊進一步改進了他們的3D打印支架用來研究尤文肉瘤(一種骨癌)細胞如何應(yīng)對刺激，特別是剪應(yīng)力，當(dāng)血液等黏性流體經(jīng)過骨的時候會對腫瘤造成這種作用力。研究人員發(fā)現(xiàn)支架結(jié)構(gòu)(天然的和人造的)對于腫瘤細胞表達幫助腫瘤生長的信號蛋白有實質(zhì)影響。
支架上孔洞的大小和形狀以及支架的多孔性會影響細胞的黏附，改變介質(zhì)和營養(yǎng)成分的滲透能力，影響細胞遷移?？茖W(xué)家們表示3D 打印技術(shù)幫助他們進一步模擬了真正的骨結(jié)構(gòu)。
相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在美國化學(xué)學(xué)會期刊 ACS Biomaterials Science and Engineering 上。
據(jù)Mikos介紹支架本身就很特殊，打印出來的仿骨聚合物上包含了不同大小的孔洞能夠限制液體流通，對腫瘤細胞產(chǎn)生不同程度的剪應(yīng)力。“我們想要在體外開發(fā)具有腫瘤實際復(fù)雜性的腫瘤模型，用于藥物檢測，因此為藥物開發(fā)提供一個平臺，并降低相應(yīng)成本。”Mikos 這樣說道。他指出通過不同的支架結(jié)構(gòu)可以改變液體流過時造成的機械環(huán)境以及對腫瘤細胞施加的剪應(yīng)力。
研究人員在打印的支架上接種了腫瘤細胞，隨后將其放在一個流體灌注反應(yīng)器中來模擬生物環(huán)境下液體和組織產(chǎn)生的作用力。這種模擬比生長在培養(yǎng)皿中的細胞更接近實際情況。
研究人員發(fā)現(xiàn)腫瘤細胞在有液體流動的情況下增殖更快，并且當(dāng)液體開始流動，生長在滲透性受到限制的最小孔洞中的細胞增殖能力更強。他們還發(fā)現(xiàn)在有液體流動的情況下腫瘤細胞會增加 IGF-1的合成，這種配體定位于尤文肉瘤細胞表面，該配體介導(dǎo)的信號途徑在化療抵抗中有重要作用。除此之外，孔洞的大小也會影響細胞對 IGF-1的合成。
研究人員推測剪應(yīng)力和支架孔洞的聯(lián)合作用導(dǎo)致了蛋白合成的不同水平。他們計劃進一步改進他們的3D 打印方法繼續(xù)研究癌癥轉(zhuǎn)移，檢測腫瘤對藥物的應(yīng)答情況。
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