3D印表机也能印出癌细胞！美国卓克索大学团队日前发表于《生物建构》期刊的研究，利用近来最热门的3D立体列印技术，跳脱过去在实验室多以平面培养基“2D培养”癌细胞的框架，“印制”出更接近人体内肿瘤结构的癌细胞团。研究人员强调，立体癌细胞团不仅结构拟真，生理特性也更符合人体状况，非常适合作为抗癌药物研发的实验材料。
【点阵列印癌细胞】 研究人员以类似“点阵”印表机的方式，将明胶、褐藻胶、水凝胶、纤维蛋白及子宫颈癌细胞“HeLa”等“素材”，印制在长、宽各10公厘、高2公厘的方格中；在列印约5天后，HeLa细胞团会集结成球状，周围被纤维蛋白包覆，形成类似人体内肿瘤四周称作“细胞外基质”的“微环境”，且在生成球状构造后，还会持续“增大”近3天。
现行肿瘤学及临床治疗的研究，多是先于实验室进行细胞实验，再扩展到动物试验及最后的人体试验；卓克索大学机械工程学教授孙伟指出，透过3D列印技术制造的立体癌细胞团，科学 家能更精确地观察肿瘤生长及转移的过程，未来 甚至可直接“印制”自患者体内手术取出的癌细胞，以进行药物测试，对疗法评估及新药试验都很有帮助。
【3D癌细胞优于2D】 该研究使用的HeLa细胞，系科学家于1951年时分离自1名女性子宫颈癌患者的肿瘤组织，是全球第一个被保存下来的“癌细胞株”，多年来许多肿瘤学研究者都以Hela细胞作为实验材料，对其生理机制已相当了解。而尽管癌细胞株通常较正常细胞及人体内的癌细胞更“强韧”，但过去在3D列印的过程中，往往仍有大量细胞死亡 ，该团队也克服此问题 ，细胞“原料”存活率已达9成。
孙伟强调，癌细胞以3D或2D呈现确有极大差异；HeLa细胞在传统 平面培养基中，尽管会有少部分的堆叠，但基本上只会长成“一大片”细胞，无法形成类似人体内的球状构造；此外，立体癌细胞团“扩散”的速度及抵抗化疗的能力，都远高于平面排列的细胞，甚至连蛋白质在癌细胞膜表面的“表现量”也不同。
以HeLa细胞表面的“基质金属蛋白酵素”为例，该酵素在立体癌细胞团的表现量，较类似人体内的肿瘤，可分解细胞外基质，也就是当癌细胞扩散时，必须先在细胞外“清理”出一块空间，才能继续分裂、扩张；而3D列印正提供了科学家研究基质金属蛋白酵素等与癌症特性有关的蛋白质，最佳的“模型”。
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本文标签：孙伟, 美国
via 3D列印癌细胞 助病理与新药研发
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