用于瘤微环境建模的3D生物打印和人工智能:对模型,方法和整合途径的范围审查

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 癌症研究 癌症研究
• 人工智能的人工智能

背景情况:

• 瘤微环境 (TME) 对癌症的进展和治疗耐药性至关重要.
• 三维 (3D) 生物打印可以创建复杂的,生理上相关的体外瘤模型.
• 这些先进的模型克服了传统二维培养的局限性,并减少了动物试验.

研究的目的:

• 系统地审查当前关于3D生物打印和人工智能 (AI) 在TME建模中的应用的研究.
• 确定在特定癌症类型中用于TME建模的AI和3D生物打印集成的研究趋势和差距.

主要方法:

• 在PubMed中对2020年1月至2025年6月的出版物进行了全面的文献搜索.
• 该审查遵循PRISMA-ScR指南,重点关注同行评审的英语原始研究文章.
• 包括的癌症类型包括结肠直肠癌,口腔癌,乳腺癌和质瘤.

主要成果:

• 包括44篇关于TME特定3D生物打印的文章,以及14篇关于3D生物打印中的AI应用的文章.
• 存在很大的研究差距,只有一个研究明确整合了人工智能和3D生物打印用于TME建模.
• 在人工智能驱动的生物墨水开发,流程优化和质量控制方面取得了进展.

结论:

• 人工智能和3D生物打印在瘤学中用于TME建模的联合应用目前是有限的.
• 进一步的跨学科研究对于利用人工智能的潜力来增强癌症研究的TME模型至关重要.
• 人工智能在促进癌症研究3D生物打印中的生物墨水配方,过程控制和质量评估方面表现有前途.