3D-печатные раковые ткани в качестве моделей для онкологических исследований

19 Мая 2014
3134
0

Друзья, небольшое вступление!
Перед прочтением новости, позвольте пригласить вас в крупнейшее сообщество владельцев 3D-принтеров. Да, да, оно уже существует, на страницах нашего проекта!
Подробнее >>>

3D-печать позволяет исследователям создавать модели раковых тканей, аккуратно воспроизводящих злокачественные опухоли человеческого организма.

3D-печать позволяет создавать модели раковых тканей, точно имитирующие настоящие злокачественные опухоли

Успех медицинских исследования напрямую зависит от качества используемых моделей, будь то опытные животные или реплики тканей и органов in vitro. Научная лаборатория при Университете Дрекселя, специализирующаяся на биопроизводстве, использовала 3D-печать для создания моделей раковых тканей, более точно воспроизводящих реальные злокачественные опухоли, чем традиционные двухмерные тканевые культуры. Подобного рода наглядные пособия могут помочь прийти к лучшему пониманию нюансов роста опухолей и, что особенно важно, созданию методов борьбы с раковыми образованиями.

Настоящие раковые опухоли отличаются от своих искусственных лабораторных аналогов площадью, формой клеток и клеточной структурой. При испытаниях потенциальных препаратов на подобных суррогатах, искусственные клетки демонстрируют повышенную уязвимость, что ведет к завышенным оценкам эффективности.

Исследования доктора Вей Суна и его команды начались с анализа методик струйно-капельной печати клеток HeLa (известной линии «бессмертных» клеток, служащих возбудителями рака шейки матки) и структурного матрикса, аналогичного протеинам, окружающим раковые клетки в живом организме. Затем команда провела сравнительный анализ новых образцов с привычными двухмерными образцами на предмет устойчивости к химиотерапевтическим препаратам.

Особенности работы 3D-печатных устройств, а именно повышенная температура и механическое воздействие на материалы, оказывают негативное влияние на живые клетки, поэтому для начальных экспериментов использовались наиболее стойкие культуры.

В то же время, тепло необходимо для достижения соответствующей вязкости комбинации фибрина, альгината и желатина, используемой для имитации поддерживающих протеинов, в чьей среде растут живые клетки. Если температура слишком высока, раковые клетки погибают. Если слишком низка – требуется слишком сильное механическое воздействие для экструзии желатиновой смеси, что опять-таки приводит к гибели клеток. Успешная печать потребовала определения правильного баланса рабочих параметров опытным путем.

3D-печать клеток позволяет исследователям имитировать естественный рост тканей. Каналы в напечатанной структуре обеспечивают обмен воздуха, питательных веществ и отходов, как в настоящих тканях. После восьми дней наращивания, 90 процентов клеток остались живы, а ткань преобразовалась в плотную шарообразную клеточную структуру, радикально отличающуюся от двухмерных культур с плоскими, удлиненными клетками. Кроме того, деление клеток происходило повышенными темпами, как и в случае естественных раковых образований.

Сфероидальные раковые образования спустя восемь дней после печати. Синим цветом выделены клетки, а зеленым – поддерживающий матрикс

После отработки процесса печати живых тканей последовал еще более важный этап: исследователям предстояло доказать, что новые образцы являются более подходящими моделями для тестирования онкологических препаратов. Обработка химиотерапевтическим препаратом паклитакселем показала повышенное сопротивление новых культур по сравнению с привычными двухмерными образцами, сопоставимое с поведением опухолей, образующихся естественным путем.

Планы на будущее включают печать с одновременным использованием клеток разных типов для более точной имитации раковых тканей, а также нанесение напечатанных раковых клеток на здоровые напечатанные ткани для симуляции роста опухолей с целью лучшего понимания процесса.

Сун создал свой 3D-принтер в 2002 году, дабы обеспечить своей лаборатории возможность биопроизводства тканей и костных структур. Подобные устройства используются и другими исследователями с не менее впечатляющими результатами. В последнее время были созданы такие объекты, как черепа и ушные раковины из хрящевых клеток.

Предлагаем вашему вниманию видео, демонстрирующее работу 3D-биопринтера:

Статья подготовлена для 3DToday.ru

Данная новость перенесена в архив новостей.

Следите за развитием технологии в блогах пользователей 3D-принтеров.
Самые интересные новости индустрии 3D-печати теперь расположены в новостных блогах.
19 Мая 2014
3134
0

Написать комментарий

Последние распечатанные 3D модели

Новые 3D-модели

Бокс сборный для БУ 18650
westin
Бокс сборный для БУ 18650
Короб для автоматической кормушки красноухой черепахи
greb
Короб для автоматической кормушк...Короб для автоматической кормушки красноухой черепахи
Забавный раздатчик зубочисток "Тяжелоатлет"
shusy
Забавный раздатчик зубочисток &q...Забавный раздатчик зубочисток "Тяжелоатлет"
Держатели подсветки для Anet A8
fox553
Держатели подсветки для Anet A8