據(jù)美國(guó)萊斯大學(xué)科學(xué)家介紹，借助一種更加高級(jí)的支架結(jié)構(gòu)，對(duì)骨癌治療藥物的檢測(cè)將變得更加簡(jiǎn)單。

萊斯大學(xué)生物工程學(xué)家 Antonios Mikos 帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步改進(jìn)了他們的3D打印支架用來(lái)研究尤文肉瘤(一種骨癌)細(xì)胞如何應(yīng)對(duì)刺激，特別是剪應(yīng)力，當(dāng)血液等黏性流體經(jīng)過(guò)骨的時(shí)候會(huì)對(duì)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(duì)于腫瘤細(xì)胞表達(dá)幫助腫瘤生長(zhǎng)的信號(hào)蛋白有實(shí)質(zhì)影響。

支架上孔洞的大小和形狀以及支架的多孔性會(huì)影響細(xì)胞的黏附，改變介質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)成分的滲透能力，影響細(xì)胞遷移?？茖W(xué)家們表示3D 打印技術(shù)幫助他們進(jìn)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(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)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(lái)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(duì)腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生不同程度的剪應(yīng)力。“我們想要在體外開(kāi)發(fā)具有腫瘤實(shí)際復(fù)雜性的腫瘤模型，用于藥物檢測(cè)，因此為藥物開(kāi)發(fā)提供一個(gè)平臺(tái)，并降低相應(yīng)成本。”Mikos 這樣說(shuō)道。他指出通過(guò)不同的支架結(jié)構(gòu)可以改變液體流過(guò)時(shí)造成的機(jī)械環(huán)境以及對(duì)腫瘤細(xì)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(xì)胞，隨后將其放在一個(gè)流體灌注反應(yīng)器中來(lái)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(zhǎng)在培養(yǎng)皿中的細(xì)胞更接近實(shí)際情況。

研究人員發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞在有液體流動(dòng)的情況下增殖更快，并且當(dāng)液體開(kāi)始流動(dòng)，生長(zhǎng)在滲透性受到限制的最小孔洞中的細(xì)胞增殖能力更強(qiáng)。他們還發(fā)現(xiàn)在有液體流動(dòng)的情況下腫瘤細(xì)胞會(huì)增加 IGF-1的合成，這種配體定位于尤文肉瘤細(xì)胞表面，該配體介導(dǎo)的信號(hào)途徑在化療抵抗中有重要作用。除此之外，孔洞的大小也會(huì)影響細(xì)胞對(duì) IGF-1的合成。

研究人員推測(cè)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(jì)劃進(jìn)一步改進(jìn)他們的3D 打印方法繼續(xù)研究癌癥轉(zhuǎn)移，檢測(cè)腫瘤對(duì)藥物的應(yīng)答情況。