生物3D打印應(yīng)用：構(gòu)建體外腫瘤微環(huán)境

神經(jīng)母細(xì)胞瘤（Neuroblastoma）是兒童、嬰幼兒較為常見(jiàn)的一種顱外腫瘤。其典型的特點(diǎn)是后期惡性化程度較高，預(yù)后較差。為保證藥物具有針對(duì)性，提高治愈率，目前推薦的一個(gè)策略是在組織模型中確定病人對(duì)該藥物的特異性反應(yīng)。因此，構(gòu)造一個(gè)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(gè)主要難點(diǎn)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(xì)胞和間葉干細(xì)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(xiàn)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(kāi)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(gè)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(shí)，使用regenHU生物3D打印機(jī)3DDiscovery BioSafety的細(xì)胞親和性打印頭以噴墨的方式將含有細(xì)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(jī)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(xì)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）。