麻省理工学院的研究人员已经3D打印了一种新型的微流控设备，该设备可以模拟在活组织检查的肿瘤组织上进行的癌症治疗，因此临床医生可以更好地检查单个患者对不同疗法的反应-在给药单剂之前。
今天测试癌症治疗主要依靠反复试验。为了追求一种有效的方法，患者可能会经历多种耗时且难以忍受的疗法。药物开发中的最新创新涉及生长人工肿瘤以测试针对特定癌症类型的药物。但是，这些模型需要数周的时间才能生长，并且无法说明单个患者的生物构成，这可能会影响治疗效果。
研究人员的设备可以在大约一小时内打印出来，它的芯片略大于四分之一，表面上有三个圆柱形的“烟囱”。这些端口用于输入和排出流体，以及去除不需要的气泡。活检后的肿瘤碎片被放置在与通道网络相连的腔室内，该通道将流体(例如包含免疫治疗剂或免疫细胞)输送到组织。然后，临床医生可以使用各种成像技术来观察组织对药物的反应。
一个关键功能是使用一种传统上用于牙科应用的新型生物相容性树脂，该树脂可支持活检组织的长期存活。尽管先前的3D打印微流体技术有望用于药物测试，但其树脂中的化学物质通常会迅速杀死细胞。研究人员捕获了荧光显微镜图像，显示出他们的称为肿瘤分析平台(TAP)的装置可使90%以上的肿瘤组织存活至少72小时，甚至更长。
研究人员说，由于3D打印设备易于制造且价格便宜，因此可以快速应用于临床。例如，医生可以打印出一个多路复用的设备，该设备可以并行支持多个肿瘤样本，从而可以为单个患者同时建模肿瘤片段与许多不同药物之间的相互作用。
“世界上任何地方的人们都可以印刷我们的设计。您可以预见医生将拥有3D打印机并可以根据需要打印设备的未来。”微系统技术实验室研究员，论文的合著者Luis FernandoVelásquez-García说。描述该设备的方法，该方法发表在12月刊的《微机电系统杂志》上。“如果某人患有癌症，您可以在我们的设备中取出一些组织，并使肿瘤活着，以并行运行多个测试，并找出哪种方法最适合患者的生物学结构。然后在患者体内实施该治疗。”
一项有前途的应用正在测试免疫疗法，这是一种使用某些药物来提高患者免疫系统的新治疗方法，以帮助其对抗癌症。(今年的诺贝尔生理学或医学奖授予了两名免疫疗法研究人员，他们设计了能阻止某些蛋白质阻止免疫系统攻击癌细胞的药物)。研究人员的设备可以帮助医生更好地确定个人可能会做出反应的治疗方法。
“免疫疗法已经专门针对癌细胞表面的分子标记物进行了开发。这有助于确保治疗直接引发对癌症的攻击，同时限制对健康组织的负面影响。但是，每个人的癌症都表达独特的表面分子阵列-因此，很难预测谁将对哪种治疗产生反应。我们的设备使用人体的实际组织，因此非常适合免疫疗法。”第一作者阿什利·贝克维斯(Ashley Beckwith SM '18)说，他是Velásquez-García研究小组的研究生。
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