2019年諾貝爾生理或醫學獎在2019年10月7日頒布,授予哈佛醫學院和達納-法伯癌症研究所的WilliamG. Kaelin Jr,約翰·霍普金斯大學的GreggL. Semenza,英國的弗朗西斯·克裡克研究所以及牛津大學的Peter J.Ratcliffe,以表彰這三位科學家在細胞感知氧氣變化方面的研究貢獻。
研究貢獻
動物需要氧氣才能將食物轉化為有用的能量。氧氣的根本重要性已被了解了多個世紀,但長期以來人們一直不清楚細胞如何適應氧氣水平的變化。今年諾貝爾獎獲得者開創性發現了分子機制,可以調節基因的活性以應對不同水平的氧氣,揭示了生命中最重要的適應過程之一的機制。他們為我們了解氧水平如何影響細胞代謝和生理功能奠定了基礎,也為抗擊貧血,癌症和許多其他疾病的新策略鋪平了道路。

生物3D列印在相關領域的應用
細胞感知氧氣變化之所以能夠獲獎,因為它為治療人類很多疾病提供了新思路和方法,如貧血、癌症等。如因為氧氣感知通路的發現,可開發藥物激活或抑制細胞對缺氧的反應,從而達到治療相關疾病的效果。有效的治療方法需要長時間的不斷的實驗驗證,在眾多實驗方法中,三維細胞培養是目前公認的能較好模擬體內細胞間相互作用及腫瘤細胞微環境的體外模型,與傳統二維細胞培養相比,它在觀察腫瘤細胞生物學行為、耐藥及放射不敏感、體內基因表達等研究中具有明顯優勢,能為腫瘤基礎實驗研究提供極具價值的體外模型。
三維(3D)列印技術的進步使細胞和細胞外基質材料直接組裝成為3D生物學、疾病發病機理研究和新藥發現的體外細胞模型。例如在2014年Biofabrication發布的Three-Dimensional Printing of Hela Cells for Cervical Tumor Model in Vitro研究中,報告了Hela細胞和明膠/藻酸鹽/纖維蛋白原水凝膠的3D列印方法,以構建體外宮頸腫瘤模型。這些來自體外列印3D腫瘤模型的新生物學特性以及新穎的3D細胞列印技術不斷推動癌症研究向前發展。
最近,韓國科學家Dong WooCho團隊用3D列印技術,構建了梯度厭氧模型,並且用該模型培養腫瘤患者的細胞。結合微流控晶片可以構建很多種富氧/厭氧模型,上普生物可為您提供相關的微流控解決方案。

這些實驗在自己實驗室就可以實現,列印過程只需要幾分鐘,只要有一臺可以控溫的桌面級印表機就可以完成。上普桌面式印表機功能齊全,不僅噴頭可以調節溫度,列印平臺也可以控溫;體積小巧,可以放到超淨工作檯,性價比高,普通實驗室都可以購買。

參考文獻
1、A bioprinted human-glioblastoma-on-a-chip for the identification of patient-specific responses to chemoradiotherapy /Nature Biomedical Engineering/2019.03.18
2、Application of three-demensional cell culture model in cancer reserch/Feng Fei,Qin Songbing.Department of radiation Oncology,First Affiliated Hospital of Soochow University.