膠質(zhì)母細胞瘤是復(fù)雜的、快速生長的惡性腦腫瘤，由各種類型的細胞組成。即使采用積極治療(通常包括手術(shù)、放療和化療)，膠質(zhì)母細胞瘤也難以治療，平均生存期為 11-15 個月。
在Science Advances發(fā)表的研究中，倫斯勒生物醫(yī)學(xué)工程教授 Xavier Intes 加入了東北大學(xué)和西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院的多學(xué)科團隊，展示了一種以低成本結(jié)合膠質(zhì)母細胞瘤細胞生物打印和成像的方法- 更緊密地模擬人體內(nèi)部發(fā)生的事情的有效方法。
“有必要了解膠質(zhì)母細胞瘤的生物學(xué)和復(fù)雜性，”Intes 說，他也是倫斯勒醫(yī)學(xué)建模、模擬和成像中心 (CeMSIM) 的聯(lián)合主任。“眾所周知，膠質(zhì)母細胞瘤的構(gòu)成非常復(fù)雜，這可能因患者而異。”
為了創(chuàng)建他們的 3-D 腫瘤細胞模型，東北大學(xué)生物工程副教授戴國豪領(lǐng)導(dǎo)的一個團隊用患者來源的腫瘤細胞制作了生物墨水，并將它們與血管一起打印出來。該脈管系統(tǒng)使打印的組織得以存活和成熟，使研究人員能夠在幾個月內(nèi)對其進行研究。
生物打印的血管還為治療藥物提供了通道——在這種情況下，是化療藥物替莫唑胺。在體內(nèi)，由于血腦屏障，藥物向膠質(zhì)母細胞瘤細胞的輸送特別復(fù)雜，血腦屏障是一種阻止大多數(shù)物質(zhì)到達大腦的細胞壁。因為它可以更接近地復(fù)制這種障礙，所以該團隊的方法比直接將療法注射到細胞中可以更準確地評估藥物的有效性。
“這是非常強大的生物打印的獨特部分，”Intes 說。“它更接近體內(nèi)會發(fā)生什么。”
為了查看治療劑是否進入膠質(zhì)母細胞瘤細胞并發(fā)揮作用，Intes 和他的團隊開發(fā)了一種專門技術(shù)，可以通過裝有組織的厚有機玻璃容器在細胞水平上快速拍攝生物打印組織的圖像——并且可以使用盡可能少的光來這樣做，以免損壞細胞。
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