科学家用3D打印帮助研发乳腺癌诊断技术
作者:欧宝电竞 发布时间:2022-07-04 00:13
本文摘要:利用一台改装成的MakerBot3D打印机吞下的湿软生物结构,匹兹堡大学(PITT)和卡内基·梅隆大学(CMU)的研究人员们于是以打算协助医生更佳地已完成乳房癌临床。 据理解,匹兹堡大学医疗中心(UPMC)以及卡耐基梅隆大学的研究人员获得了美国国会指导下的国防部医学研究项目的一笔为期两年的80万美元研究经费,他们正在利用这笔资金,使3D打印机需要拷贝乳腺导管(即相连乳头与乳腺的管道)。

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利用一台改装成的MakerBot3D打印机吞下的湿软生物结构,匹兹堡大学(PITT)和卡内基·梅隆大学(CMU)的研究人员们于是以打算协助医生更佳地已完成乳房癌临床。  据理解,匹兹堡大学医疗中心(UPMC)以及卡耐基梅隆大学的研究人员获得了美国国会指导下的国防部医学研究项目的一笔为期两年的80万美元研究经费,他们正在利用这笔资金,使3D打印机需要拷贝乳腺导管(即相连乳头与乳腺的管道)。在这样做到的时候,他们期望能找到某种生物标志物——与疾病关联的可测量特征——以更佳地临床哪种患上癌症前期乳腺导管恶性肿瘤的患者将不会发展为恶性的、有可能严重威胁生命的乳腺癌。

  该项目的研究负责人之一,PITT外科助理教授PriscillaMcAuliffe称之为,只有20%到50%的非浸润性肿瘤患者的肿瘤不会本地化至乳腺导管——即乳腺导管内原位癌(DCIS)——从而发展为恶性乳腺癌。  如果需要辨识出有哪些妇女必须化疗以及哪种不必须将不会增加患者不必要的化疗、手术和伤痛,McAuliffe说道。这些化疗手段往往不会对患者的身体健康导致相当大的损害。

  该项目的另外一位联合研究负责人,CMU的材料科学及生物医学工程教授AdamFeinberg在2015年的时候曾多次在《ScienceAdvances》杂志上公开发表过一篇论文,表明用于一台3D打印机来拷贝简单软组织结构是有可能的。而这次研究项目的目的之一就是通过3D打印机拷贝患者的乳腺导管,来独立国家辨别其发展为浸润性肿瘤的可能性。  根据McAuliffe的众说纷纭,这种对每位患者展开风险评估的能力将带给革命性的后果。

她说道:“这早已不是秘密,我们对DCIS患者展开了过于多的手术。”  “基于这项研究的结果,我们期望需要寻找生物标志物,然后用它来为患者展开风险分级。”McAuliffe说道。

但是在将这些生物标记物用作手术决策之前,还必须展开随机临床试验,McAuliffe说道,这将是一个长年的目标。  当然,所有这一切的基础是找到生物标志物,这就拒绝具备几乎高效率的现实模型系统,Feinberg说道。

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而这正是3D打印机技术可以大显身手的地方,即3D打印机出有一个独立国家的乳腺导管的组织。  但是,Feinberg称之为,要3D打印机乳腺导管,必须横跨的一个相当大的障碍,就是这种的组织常常不会在自身的重量之下瓦解。

  “这些材料的仅次于挑战是它们十分坚硬。”Feinberg说道:“这造成它们很更容易在自身的重量下瓦解。它们类似于果冻。

一块非常简单的果冻放到那里是没问题的,比如正方体,但是一旦你试图用它生产简单的3D结构,结果就是四分五裂。”  为了解决问题这个问题,Feinberg的团队研发出有一种方法可以在可溶解的凝胶里打印机软组织。据天工社理解额,Feinberg用于的设备还包括一台消费级的MakerBot3D打印机。

普通的MakerBot主要通过挤出机层积熔融的塑料来建构对象,而Feinberg则精心设计了一个自定义的挤出机,这个挤出机层积的毕竟我们一般来说不会在生物的组织中看见的蛋白质和其它分子。  值得一提的是,研究人员们还开源了他们设计的这款挤出机,任何人都可以通过美国国立公共卫生研究院(NIH)的网站iTunes并用于它。

.  研究人员称之为,如果最初的实验说明了了浸润性DCIS的生物标记物的可能性,那么他们下一步就打算将这些生物标记物与患者的化疗结果关联一起。为此,研究人员可以充分利用Magee-Womens医院非常丰富的乳房的组织库。这个的组织库中包括有关肿瘤遗传学和导管结构方面的信息,以及患者的结果。

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  除了找到更佳的方法来临床浸润性DCIS之外,Feinberg激动的是生物打印机将沦为在实验室里建构现实模型系统的标准手段。  “在不过于很远的将来,这些生物3D打印机将沦为标准的实验室设备。”Feinberg说道。“最后,我指出我们将需要用这些东西3D打印机器官和展开组织修复。

尽管这还很很远,但是它正在遮住曙光。


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