生物3D打印應(yīng)用：構(gòu)建體外腫瘤微環(huán)境

神經(jīng)母細胞瘤（Neuroblastoma）是兒童、嬰幼兒較為常見的一種顱外腫瘤。其典型的特點是后期惡性化程度較高，預(yù)后較差。為保證藥物具有針對性，提高治愈率，目前推薦的一個策略是在組織模型中確定病人對該藥物的特異性反應(yīng)。因此，構(gòu)造一個具有腫瘤微環(huán)境的特異性組織模型就顯得尤為重要。
 
目前，構(gòu)建腫瘤微環(huán)境的一個主要難點在于如何觸發(fā)其形成血管并發(fā)生腫瘤血管化（Tumor-vascularization）。已有的嘗試主要為結(jié)合內(nèi)皮細胞和間葉干細胞，使其提供支撐作用并在立體水凝膠中形成血管。
 
而在該文獻中，作者Daniel Nothdurfter等人將生物3D打印與流體芯片（Fluidic chip）相結(jié)合，開發(fā)了一種全新的灌注和微血管化的腫瘤微環(huán)境模型（Perfused and micro-vascularized tumorenvironment model）。在文章中，作者首先使用激光雕刻聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethylmethacrylate，PMMA）薄片，使其中心具有一個圓形孔（模擬腫瘤微環(huán)境）、兩側(cè)各有兩條槽（模擬血管）；同時，使用regenHU生物3D打印機3DDiscovery BioSafety的細胞親和性打印頭以噴墨的方式將含有細胞的水凝膠均勻噴灑在孔及兩側(cè)血管槽內(nèi)，以形成微環(huán)境的主體；為保證血管空腔的形成，作者也使用了犧牲材料Pluronic F-127——一種低溫呈液態(tài)，高溫呈凝膠狀的材料——結(jié)合打印機的擠壓式打印頭，在凹槽內(nèi)鋪設(shè)血管。之后繼續(xù)用含有細胞的水凝膠覆蓋，降溫使Pluronic F-127融化流出，即可得到具有空腔、可流經(jīng)液體的血管結(jié)構(gòu)（圖1、圖2）。