曼徹斯特利用3D打印技術(shù)推進(jìn)骨組織工程，減少動物試驗(yàn)

2025年1月7日，南極熊獲悉，曼徹斯特大學(xué)Henry Royce研究所的Tgiskou博士團(tuán)隊與曼徹斯特癌癥研究中心的Harrison 博士和Clarke教授合作，推出了一項創(chuàng)新的3D打印技術(shù)，旨在推進(jìn)骨組織工程，并減少動物試驗(yàn)的需求。該技術(shù)通過結(jié)合3D打印與干細(xì)胞技術(shù)，為研究乳腺癌如何擴(kuò)散到骨骼提供了更可控的實(shí)驗(yàn)室條件。

△SEM干細(xì)胞支架

團(tuán)隊使用兩種特殊材料來建造蜂窩狀結(jié)構(gòu)

骨骼的復(fù)雜結(jié)構(gòu)對于理解癌癥轉(zhuǎn)移至關(guān)重要。傳統(tǒng)方法依賴于動物模型，但Tgiskou博士團(tuán)隊的方法通過創(chuàng)建逼真的實(shí)驗(yàn)室骨骼模型，實(shí)現(xiàn)了對癌細(xì)胞行為的深入研究。Fatih Eroglu博士解釋說：“我們實(shí)際上是在培養(yǎng)皿中利用3D打印技術(shù)制作‘骨頭’。你可以將它視為構(gòu)建一個微縮版的骨組織，在受控環(huán)境中觀察癌細(xì)胞的行為�！�

研究團(tuán)隊使用PLGA（一種可生物降解的聚合物）一種常用于醫(yī)療應(yīng)用的可生物降解材料和HA-PLGA（PLGA與羥基磷灰石的混合物）作為3D打印的支架材料，以更真實(shí)地模擬天然骨骼。他們采用的是成本相對較低的FDM打印機(jī)，相較于昂貴的專業(yè)生物打印機(jī)，這使得該技術(shù)更易于全球范圍內(nèi)的推廣和應(yīng)用。

△微孔支架

干細(xì)胞（BM-MSC）被接種到3D打印的框架上，Eroglu博士稱：“這就像為細(xì)胞提供了一個完美的環(huán)境，讓它們發(fā)展成為我們需要的組織。”初步結(jié)果顯示，這些細(xì)胞在打印的支架上健康生長、繁殖并形成類似骨骼的結(jié)構(gòu)。支架上的微孔結(jié)構(gòu)允許細(xì)胞移動、吸收營養(yǎng)和連接，從而支持了類似真實(shí)骨骼的發(fā)育過程。

這項技術(shù)的開發(fā)不僅為癌癥轉(zhuǎn)移研究提供了新的視角，也對藥物開發(fā)和研究其它骨骼相關(guān)疾病具有重要意義。Eroglu博士表示：“我們不僅僅是在搭建支架，我們還在創(chuàng)造新的研究疾病和測試治療方法的方法，以減少動物試驗(yàn)并加速研究進(jìn)展。”

這項研究的成功展示了3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域中的巨大潛力，特別是在減少對動物實(shí)驗(yàn)的依賴方面，同時為未來更精準(zhǔn)的疾病模型和治療策略的開發(fā)鋪平了道路。