2014年4月15日訊 /生物谷BIOON/--近日，中國和美國一組研究人員使用3D列印技術成功地創造了腫瘤三維模型。該模型中，宮頸癌細胞覆蓋「支架」纖維蛋白，腫瘤三維模型有助於新藥的發現，有助更好闡述腫瘤如何發展，成長和擴散到整個體。
該研究結果發表在Biofabrication雜誌。該三維模型包括一個網格結構，10mm寬度和長度，由明膠，藻酸鹽和纖維素組成，其代表了纖維蛋白（腫瘤的細胞外基質）。
纖維蛋白網結構覆蓋Hela細胞，Hela細胞是一種獨特的「不朽」的細胞，最初來源於1951年代宮頸癌患者。由於細胞在實驗室條件下無限分裂的能力，在過去50年來細胞系已為科學研究作出巨大貢獻。
雖然研究腫瘤的最有效的方法是進行臨床試驗，但倫理和安全限制，使得難以為進行廣泛規模的臨床研究。為了克服這一點，細胞單層的二維模型，模仿腫瘤的生理環境，使不同類型的藥物能給得到測試。
但三維列印的出現，現在有可能提供更真實的模型來模擬包圍腫瘤的環境。除了測試，列印後細胞是否仍然存活，研究人員還研究了細胞如何增殖，以及他們是如何表達一組特定的蛋白質，以及如何抵抗抗癌藥物。
結果表明，在列印處理後90％腫瘤細胞仍然存活。該結果還表明，三維模型與二維模型相比，與腫瘤周圍環境有更多的相似特徵。在三維模型中，腫瘤細胞表現出較高的擴散速率，更高的蛋白表達和對抗癌藥物的抗性較高。
該研究的主要作者清華大學孫衛（Wei Sun）教授說：我們提供了一個可擴展的和靈活的3D癌模型，比2D培養的癌細胞，更能顯示更大的癌症相似性。
進一步了解這些3D模型，可以使用來自患者特定的腫瘤細胞來研究癌症的發展，侵襲，轉移和治療。也可以用這些模型來測試癌症新療法的有效性和安全性，以及新的抗癌藥物。（生物谷Bioon.com）
Three-dimensional printing of Hela cells for cervical tumor model in vitro
Yu Zhao,et al.
Advances in three-dimensional (3D) printing have enabled the direct assembly of cells and extracellular matrix materials to form in vitro cellular models for 3D biology, the study of disease pathogenesis and new drug discovery. In this study, we report a method of 3D printing for Hela cells and gelatin/alginate/fibrinogen hydrogels to construct in vitro cervical tumor models. Cell proliferation, matrix metalloproteinase (MMP) protein expression and chemoresistance were measured in the printed 3D cervical tumor models and compared with conventional 2D planar culture models. Over 90% cell viability was observed using the defined printing process. Comparisons of 3D and 2D results revealed that Hela cells showed a higher proliferation rate in the printed 3D environment and tended to form cellular spheroids, but formed monolayer cell sheets in 2D culture. Hela cells in 3D printed models also showed higher MMP protein expression and higher chemoresistance than those in 2D culture. These new biological characteristics from the printed 3D tumor models in vitro as well as the novel 3D cell printing technology may help the evolution of 3D cancer study.