具有电场调制的动态细胞模式和光聚合,用于构建分层瘤微环境
Anping Wu1, Yanfeng Zhao2, Xinyi Dong2
1Intelligent Robotics Institute, School of Mechatronics Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China; School of Medical Technology, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China.
Acta biomaterialia
|November 15, 2025
概括
这项研究介绍了一种新的3D生物打印方法,用于创建先进的瘤模型. 该技术使用电场和紫外线光线在工程外细胞矩阵 (ECM) 环境中组装可行的瘤球体,以改善癌症研究.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 生物医学工程 生物医学工程
- 癌症研究 癌症研究
背景情况:
- 瘤球体是研究癌症病理生理学的有价值的体外模型.
- 现有的瘤球体通常无法复制复杂的瘤微环境 (TME),原因是模仿细胞-细胞和细胞-细胞外基质 (ECM) 相互作用的局限性.
- 重建层次的TME需要精确的细胞和ECM组件的空间组织,这在当前的生物打印方法中具有挑战性.
研究的目的:
- 为组装瘤球体和构建个性化的ECM模拟环境开发一种多功能策略.
- 为了创建更准确的体外模型,复制本地层次的TME.
- 为药物发现和癌症研究提供可控制的平台.
主要方法:
- 利用统一的电场调节水凝液滴的湿透度,以准确定位.
- 采用非均电场诱导的介电泳 (DEP) 来引导细胞聚合成有图案的瘤球形.
- 集成了一个数字微镜装置 (DMD) 来控制光聚合和精确封装球体的紫外线图案,形成瘤模型.
主要成果:
- 成功地将乳腺和肝癌细胞聚合成具有高活力,增殖能力和形态规律性的瘤球体 (圆度为0.84).
- 证明了侵入性增加 (大约. 77%的肝癌球体被封装在含有内皮细胞的水凝中.
- 展示了在可定制的生物模拟TME中形成紧,可行的和均的瘤球体的形成.
结论:
- 拟议的多功能策略整合了介电化滴滴操纵与3D生物打印,用于精确的TME重建.
- 这种方法可以形成先进的瘤模型,更好地模仿本地瘤的架构和功能.
- 开发的平台为未来的药物发现,癌症研究和个性化医疗提供了前所未有的可能性.
