在共同培养系统中通过3D生物打印的瘤芯片模型控制瘤异质性
Nafiseh Moghimi1,2, Seied Ali Hosseini3, Altay Burak Dalan4,5
1Department of Applied Mathematics, University of Waterloo, Waterloo, Canada. nmoghimi@uwaterloo.ca.
Scientific reports
|August 22, 2023
概括
这项研究引入了3D生物打印模型来模拟乳腺癌异质性和微环境相互作用. 这些先进的模型增强了对瘤进展和化疗耐药性的理解.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 癌症研究 癌症研究
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 瘤异质性和细胞微环境相互作用驱动癌症的进展和治疗耐药性.
- 现有的体外模型往往无法准确地复制复杂的瘤微环境.
- 了解这些相互作用对于开发有效的癌症疗法至关重要.
研究的目的:
- 开发乳腺癌瘤微环境的先进3D生物打印体外模型.
- 使用这些模型研究瘤异质性和细胞微环境相互作用.
- 为研究癌细胞行为提供一种具有高空间和时间分辨率的工具.
主要方法:
- 乳腺癌细胞 (MCF7,MDA-MB-231) 和非瘤性乳腺上皮细胞 (MCF10A) 在酸盐-酸盐水凝中共同培养.
- 使用多弹挤出生物打印机来精确控制细胞排列和水凝结构.
- 将3D生物打印与微流体设备集成,以创建模拟瘤微环境的化学梯度.
主要成果:
- 成功创建了具有受控细胞异质性的3D生物打印水凝结构,模仿患者特定的瘤架构.
- 证明了在水凝矩阵内精确定位和排列不同细胞类型的能力.
- 观察并分析了MDA-MB-231细胞在与MCF10A细胞共同培养中向表皮生长因子梯度的独特迁移模式.
结论:
- 开发的3D生物打印和微流体平台有效地模拟了乳腺癌异质性和微环境动态.
- 这种综合方法为研究癌细胞行为和对治疗干预的反应提供了强大的工具.
- 这些模型为瘤进展,入侵和化学抵抗机制提供了宝贵的见解.
