通过使用机器人多细胞生物打印系统的自动化和控制过程,制造一个三维骨髓状急性髓性白血病病例模型

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 癌症研究 癌症研究
• 生物材料科学 生物材料科学

背景情况:

• 由于疾病经常复发,急性髓性白血病 (AML) 提出了重大的治疗挑战.
• 模仿骨髓 (BM) 微环境的有效临床前模型对于理解耐药性和开发新疗法至关重要.
• 当前的模型往往无法完全回顾BM利基的复杂3D架构.

研究的目的:

• 开发一种自动化制造工艺,用于三维 (3D) AML 疾病模型.
• 创建一个模型,准确地复制BM微环境的3D空间结构.
• 建立一个用于AML药物查和研究研究的平台.

主要方法:

• 研究了自我组装的四聚胺,以创建模仿BM细胞外基质的稳定水凝.
• 利用了一种自动化机器人生物打印系统,配备了一种新的四重同轴喷嘴,用于精确的细胞沉积.
• 制造的多细胞3DBM形模型,包括白血病,树皮细胞和内皮细胞;进行了体外/体内功能和药物评估研究,以及RNAseq和基因表达分析.

主要成果:

• 基凝呈现出多孔的纳米纤维网络结构,具有类似BM的机械性质.
• 自动化生物打印成功生成3DAML模型,支持细胞活力,生长,并回顾细胞-细胞/细胞-ECM相互作用.
• 在3D模型中的AML细胞显示了静止特征和增强的化学抵抗,类似于体内条件,确定了可能导致药物耐药性的分子通路.

结论:

• 精密复制体内条件的3D仿生模型对于了解AML耐药性机制至关重要.
• 开发的自动化3D模型为新疗法开发和药物查提供了一个强大的平台.
• 这些先进的模型有望改善AML治疗中的个性化医学方法.