（文章來源：中關村在線）
美國弗吉尼亞聯邦大學（VCU）人文與科學學院的一名助理教授利用3D打印技術制造出了腫瘤細胞的活體模型，這可能使癌癥研究人員能夠更好地了解疾病的進展。

VCU的博士、助理教授Daeha Joung發明了構建腫瘤構造的新穎方法。這種新技術可以精確地放置和控制活細胞，更有效地模仿癌癥傳播的關鍵步驟。這種方法可以讓VCU的Massey癌癥中心的研究人員最大限度地研究癌細胞的生長，并評估抗癌免疫毒素的效果。來自德國歐洲分子生物學實驗室的研究人員在2018年12月的研究中發現，2D結構難以準確復制原生腫瘤微環境的特征。研究發現，3D細胞培養物可以建立細胞間的相互作用，可以更好地模仿真實組織的特異性，這樣做的速度更快，表現出更復雜的行為。

然而，Joung認為，由于腫瘤細胞的運動受各種化學信號的調節，腫瘤的轉移性仍然是目前模型的主要預后和治療挑戰。因此，需要一個更精確的模型，將腫瘤微環境中的這些元素納入其中，并能夠研究發生在身體遠處的多層次相互作用。"已經開發了許多策略來克服這些障礙，但并不完全成功，"Joung解釋道。"我可以利用物理學、納米技術和工程來克服這些障礙，并提供了一個獨特的見解，可能為癌癥的新治療方案打開了大門。"

Joung的方法通過使用3D生物打印和受折紙啟發的自折疊技術來創建復雜的多材料、多尺度和多功能的3D結構，解決了這些限制。這使得活體細胞和支持性基質的眾多組合可以在精確的空間控制下整合，從而實現了具有良好的生物醫學應用前景的組織工程化。

3D打印的刺激反應膠囊使Joung能夠控制這些結構中的細胞。含有一個水核，以及功能分子因子和質子金納米棒（AuNRs）的有效載荷，這些微觀的膠囊允許在3D基質中觸發釋放化學線索。一旦使用激光輻射激活，Joung能夠在局部水平上操縱細胞行為。當這一點與3D細胞打印結合在一起時，它允許創建復雜的腫瘤構建體，這些構建體使用多路化學信號進行控制。

為了展示膠囊的空間控制，Joung打印了一個包含不同體積的核心陣列，通過部署UV激光可以精確地觸發這些核心。利用3D打印技術，Joung能夠在相同的條件下平行測試五組遷移樣品。這種方法還允許他在必要時添加材料，并對所生產的細胞進行定制，以顯示不同的行為。

作為該技術的成果，Massey的科學家們將能夠向Joung提供癌癥組織樣本，然后規定他們需要制造的特定設計或腫瘤結構。然后，利用機器人機構和定制的3D打印技術，Joung將調整被復制和打印的細胞類型的數量和具體配置。

而這又可以使未來的研究人員能夠篩選出新型的抗癌藥物，并測試針對患者的診斷和治療策略。"從工程的角度來看，癌癥是癌癥，所以我的實驗室可以制造出許多不同類型的腫瘤組織仿制物。"Joung說。"如果有人對肺癌感興趣，我們可以打印出肺癌細胞。如果有人對乳腺癌細胞感興趣，我們也可以打印出那些細胞，"他補充說。

Joung的野心是設計出先進的3D系統的綜合平臺，應用于癌癥神經再生模型，為測試治療疾病的治療方案開辟了新的機會。
（責任編輯：fqj）