在3D瘤模型中对化学疗法进行SERS监测的dECM支持的等离子柱的打印
Lara Troncoso-Afonso1,2,3, Paula Vázquez-Aristizabal1,3, Gail A Vinnacombe-Willson1,3
1CIC biomaGUNE, Basque Research and Technology Alliance (BRTA), 20014 Donostia-San Sebastián, Spain.
ACS sensors
|September 14, 2025
概括
研究人员开发了一种新的3D生物打印乳腺癌模型,集成了表面增强的拉曼散射 (SERS) 传感器. 这个平台可以实时跟踪抗瘤药物消费,揭示瘤和树皮细胞吸收药物的空间差异.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 癌症研究 癌症研究
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 目前的体外平台缺乏生物相关性,空间复杂性和分析灵敏度,用于评估细胞对抗瘤药物的反应.
- 需要复制瘤微环境的先进模型,以准确评估药物的疗效和动态.
研究的目的:
- 开发和验证一种新的3D生物打印乳腺癌模型,与表面增强的拉曼散射 (SERS) 传感器集成.
- 能够实时监测复杂的,类似组织的瘤微环境中的抗瘤药物分发和消费情况.
主要方法:
- 通过使用脱细胞化细胞外基质生物墨水,设计了一个3D生物打印的乳腺癌模型,创建了不同的瘤和肌肉隔离区.
- 嵌入了3D打印的SERS活性水凝柱,与金纳米棒功能化,直接在瘤-肌瘤模型内.
- 采用乙烯点击化学,用于光交联等离子体水凝墨水,确保传感器的稳定性和集成性.
主要成果:
- 证明成功地将SERS活性支柱集成到3D瘤-肌瘤模型中,保持其架构.
- 检测到抗癌药物6-thioguanine (6-TG) 在不同的隔间,揭示了瘤和树皮细胞的不对称消耗.
- 观察到的药物消耗差异可能与瘤核心中较高的细胞毒性反应相关.
结论:
- 开发的平台提供了一种多功能工具,用于实时跟踪生物相关的组织状环境中的药物动态.
- 这种先进的模型克服了当前体外系统的局限性,为治疗查提供了增强的分析灵敏度和空间复杂性.
- 这些发现表明,基于瘤微环境中的药物空间分布,可以更好地预测抗瘤药物疗效.
