便携式3D生物打印机加入对抗癌症的战斗

研究人员开发了一种用于癌症研究的3D生物打印机，它可以折叠成随身携带的背包，运输，并在生物安全柜内轻松地重新组装打印。该技术可以快速、可重复地制造复杂的类肿瘤细胞——类似于肿瘤组织的3d细胞培养——以测试潜在的免疫治疗方法。

BioArm是一种低成本的基于挤压的生物打印机，可以与现有的成本不到1000英镑的开源生物打印机竞争。BioArm体积小，重量轻(约5公斤)，基于定制的打印头和可破解的机械臂。每个肿瘤的平均打印时间约为90秒。在机械臂运动过程中，生物墨水(在这种情况下是含有模拟小鼠肿瘤样本的细胞负载水凝胶)从打印头中挤出，在培养皿上形成所需的3D软材料结构。

来自剑桥大学和伦敦国王学院的一个跨学科研究小组研究了免疫细胞和重建的肿瘤与癌症相关成纤维细胞(CAFs)之间的相互作用，然后随后模拟免疫治疗。该杂志报道了他们方法的细节生物制造。

免疫疗法是一种利用人体免疫系统来识别和对抗癌症的治疗方法癌症细胞。当涉及到用于治疗测试的体外癌症建模时，越来越多的努力正在模仿肿瘤微环境，其中还包括基本的基质成分——人体免疫反应的重要组成部分。

而动物模型经常被用于评估新的治疗方法癌症研究在美国，体外肿瘤建模有助于减少未来动物模型的使用。由于其精度和可重复性，3D生物打印已经被证明是一种技术有价值的工具来帮助构建这种性质的体外癌症模型，但大多数现有的生物打印机很难移动或重组。

据研究人员介绍，相比之下，BioArm的设计更加便携，便于存储和运输，并且可以在15分钟内组装和拆卸。

为了评估BioArm的3D打印间室肿瘤样体是否可以作为药物发现管道的一部分应用于测试潜在的治疗方法，研究人员使用活细胞成像和测试图像分析研究免疫细胞迁移这是在存在肿瘤的3D胶原蛋白凝胶中进行的。高分辨率图像成功捕捉到免疫细胞浸润的3D打印肿瘤样体，与免疫细胞免疫疗法的刺激明显加快了速度。

“BioArm具有便携性和易用性，有潜力让更广泛的研究群体获得3D生物打印，”剑桥生物界面研究小组的博士生Yaqi Sheng说。“这种生物打印机已经开辟了新天地;它可以很容易地适应不同的工作环境，同时保持较高的精度。它的适应性、定制灵活性和生物学相关性还没有被现有的低成本和开源生物打印机显示出来。”

该论文的第一作者、生物界面研究组的研究助理Corrado Mazzaglia补充说:“生物打印癌症模型模拟了真实肿瘤的3D异质性。BioArm有潜力筛选广泛的肿瘤疗法，并可能在未来癌症药物测试方法的发展中发挥关键作用。”