新的生物3D打印肿瘤模型帮助法国研究生物学

时间：2020-04-01 08:49 来源：中国3D打印网作者：中国3D打印网阅读：次

     中国3D打印网4月1日讯，研究癌症生物学是世界各地研究人员的重中之重。从财团到大学，制药公司，药物开发行业的新手和研究机构，目前了解肿瘤如何发展的研究对于抵抗疾病至关重要。在法国的卡昂·诺曼底大学（UNICAEN），由30多个研究人员，临床医生和博士生组成的两个小组正在开发一种新的3D生物打印肿瘤模型，该模型将为研究肿瘤生物学和抗癌反应提供一种新颖的替代工具治疗。
       其中许多是CERVOxy的一部分，CERVOxy是脑和肿瘤病理影像学和治疗策略（ISTCT）部门的科学团队之一，该部门由法国国家科学研究中心（CNRS），原子能委员会于2012年初创建能源和替代能源（CEA）和UNICAEN，并托管在法国卡昂的GIP CYCERON成像平台上。 CERVOxy的科研团队专注于缺氧及其在胶质母细胞瘤（一种快速生长的脑瘤）和脑转移瘤中的作用。
        所有这些主题都在不同的轴上展开，以研究致瘤或肿瘤形成过程，从而开发新的治疗策略。例如，他们正在研究如何使用强子疗法（质子和碳离子）治疗脑部肿瘤。此外，还正在使用体外和体内方法评估这些疗法对健康脑组织的作用，这就是为什么它们开始基于生物打印技术开发新模型的原因。

卡昂大学的博士后研究员，CERVOxy的研究人员之一Nolwenn Pasquet表示：他的研究重点是研究胶质母细胞瘤背景下放射疗法和强子疗法对大脑健康组织的影响。 Pasquet与她的同事一起正在使用Cellink的INKREDIBLE +来执行大量工作。“尽管最近有了改善，但胶质母细胞瘤的治疗仍然充满挑战，而且这些肿瘤的生理病理学是如此复杂，以至于二维体外模型的使用无法概括体内情况，此外，缺乏用于模拟细胞之间相互作用的相关模型，例如，二维模型无法反映肿瘤的微环境，例如低氧梯度以及周围脑细胞和炎性细胞的存在。在这种情况下，通过生物打印获得的新3D脑模型对于胶质母细胞瘤研究非常有吸引力。”
对于这项研究，Pasquet和他的研究人员使用了小鼠胶质母细胞瘤细胞系来开发新型3D生物打印的胶质母细胞瘤模型。然后将这些细胞嵌入Cellink的特定生物墨水中，以模拟细胞外基质，然后对模型进行生物打印，这是由Franiais Jacob生物研究所的LARIA团队提供给CERVOxy的INKREDIBLE +生物打印机完成的。

根据Pasquet的说法，在进一步的实验中，通过将胶质母细胞瘤细胞与周围细胞（星形细胞，炎性细胞等）结合在一起，并分析它们的细胞进程，侵袭性以及它们之间的相互作用，可以观察到胶质母细胞瘤细胞与周围细胞（星形细胞，炎性细胞等）之间的串扰。“就初步结果而言，我们在进行生物打印后观察到，成胶质细胞瘤细胞具有均匀分布，直到六天，然后在细胞培养14天时开始在模型外围形成细胞簇。有趣的是，这些模型概括了胶质母细胞瘤的最重要特征之一：低氧。的确，在生物溴化后14天，我们在模型中观察到了一个低氧梯度，而模型的核心处的低氧细胞在外围或六天都没有观察到。”

Pasquet表示，他们还对这些模型进行了X射线照射。 X射线放射疗法是对手术和化学疗法的补充，是治疗脑肿瘤的标准方案的一部分。像在医学射线照相中一样，它涉及以不同剂量传递光子，除了在这种情况下是要破坏癌细胞。通过这些3D生物打印模型，研究人员希望评估细胞对辐射的反应和敏感性，并且由于使用了特定的标记，他们能够评估细胞的增殖，从而为肿瘤在其周围环境中的发展提供了迹象。

      “目前，我们正在从这种新方法开始，有必要进一步对模型进行特征化并了解其局限性，以便对所获得的结果得出结论。例如，在这种模型中很难排除细胞之间相互作用的事实，实时显微镜实验可以让我们对其进行验证。这是很重要的一点，也是我们决定开发这种类型的模型以重现这些细胞在患者脑组织内的微环境的原因的一部分。这些结果是积极的，并鼓励我们继续朝这个方向进行研究。”

     该项目由实验室领导，该实验室是法国国家科学研究中心（CNRS）的一个分支机构，这是一个由公共资助的机构，涵盖所有科学学科。它由几个赞助商资助，特别是在卡昂的ARCHADE强子疗法中心； HABIONOR欧洲项目，由法国诺曼底县议会在区域间开发合同“Valléede la Seine”的框架内，以及RégionNormandie共同资助，用于诺曼底肿瘤治疗创新网络（ONCOTHERA）项目。
      Pasquet建议，如果没有生物打印技术，获得的信息将不会相同。她解释说，“这项技术正在全面开发中”，并且“我们仅在短短的一段时间内使用了它，仅仅一年多了，根据您想要学习的内容，有一个重要的表征步骤做测试。”
       中国3D打印网点评：相信生物打印所用的模型应有相应的区别，许多模型将被用于复制医学和组织工程领域的功能齐全的器官。 3D生物打印的兴趣在于通过连续层的叠加过程来创建复杂的细胞结构，正是这一方面对我们特别有意义，以便为我们的研究提供一个新的，更复杂的研究模型。

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