3D生物打印肿瘤模型及其潜在应用

3D生物打印肿瘤模型及其潜在应用:综述 学术背景 癌症是全球范围内导致人类死亡的主要原因之一,其不受控制的异常增殖、快速生长、转移和高异质性使得传统的二维(2D)细胞培养和动物模型在肿瘤诊断和治疗研究中的临床转化率极低。为了克服这些局限性,研究人员迫切需要开发更合适的肿瘤模型。近年来,三维(3D)生物打印技术作为一种新兴技术,能够通过精确调控细胞、生物分子和基质成分的空间分布,制造出更接近真实人体肿瘤的空间组织、细胞资源和微环境特征(如缺氧、坏死和延迟增殖)的肿瘤模型。这篇综述性论文旨在探讨3D生物打印技术在肿瘤模型构建中的应用,特别是针对胶质瘤、乳腺癌、肝癌、肠癌、宫颈癌、卵巢癌和神经母细胞瘤等肿瘤类型,并详细介绍了3D生物打印肿瘤模型在肿瘤微环境、肿瘤血管化、肿瘤干细胞、肿瘤耐药性及药物...

电纺聚乙烯醇纤维结合抗菌凝胶用于酶控活性氧释放的研究

抗菌凝胶结合电纺聚乙烯醇纤维用于酶控活性氧释放的研究 学术背景 皮肤是人体抵御感染的第一道防线,而伤口的出现会破坏这一屏障,增加感染风险。随着抗生素耐药性的增加,开发新型抗菌疗法变得尤为重要。传统的抗生素疗法不仅可能导致耐药性,还可能引发副作用,如细胞和器官毒性、过敏反应以及对肠道微生物组的负面影响。因此,局部抗菌治疗成为了一种更优的选择,尤其是将抗菌剂整合到伤口敷料中,以提高其有效性并减少毒性。 近年来,活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS)如过氧化氢(H2O2)因其抗菌特性而受到关注。ROS不仅能够杀死病原体,还在伤口愈合的各个阶段发挥重要作用。然而,如何实现ROS的持续释放并确保其在伤口局部的有效浓度,仍然是一个挑战。为此,研究人员开发了一种名为RO-101...

用于治疗深层隧道伤口的3D生物打印三层纤维素/胶原基药物释放填充物

3D生物打印纤维素/胶原蛋白基药物释放填充物用于治疗深层隧道伤口 学术背景 深层隧道伤口(tunneling wounds)是一种在皮肤表面下形成的复杂伤口,其形状和大小各异,可能具有扭曲和转弯,使得治疗极为困难。现有的伤口护理解决方案主要针对浅表伤口,而未经治疗的隧道伤口可能导致严重的健康问题。因此,开发一种能够有效填充并促进深层隧道伤口愈合的材料具有重要意义。本研究旨在通过使用天然聚合物(如纤维素和胶原蛋白)制备隧道伤口填充物(Tunnel Wound Fillers, TWFs),以模拟真皮细胞外基质,从而解决这一难题。 论文来源 该研究由Mano Govindharaj、Noura Al Hashimi、Soja S. Soman、Jiarui Zhou、Safeeya Alawad...

光/ pH 双控药物释放“纳米容器”缓解肿瘤缺氧以增强化疗、光动力疗法和化学动力疗法的协同效应

光/pH双控药物释放“纳米容器”缓解肿瘤缺氧,协同增强化疗、光动力治疗和化学动力治疗 学术背景 在临床癌症治疗中,化疗和放疗存在诸多局限性,如耐药性、治疗不彻底和周期性复发等问题。为了克服这些缺点,研究人员开发了多种替代策略,其中包括多模态联合治疗,这种治疗方式可以与其他疗法互补,提高肿瘤治疗的效果。光动力治疗(PDT)是一种典型的氧化治疗策略,利用光激活的光敏剂和环境中的氧气(O₂)产生高水平的毒性活性氧(ROS),从而杀死癌细胞。PDT因其非侵入性、快速起效和按需可控性,在原发性肿瘤治疗中具有显著优势。然而,肿瘤的缺氧微环境限制了PDT过程中ROS的生成,进而限制了PDT在癌症治疗中的应用。 β-拉帕醌(LPC)是一种新型化疗药物,通过直接与拓扑异构酶1相互作用,抑制肿瘤细胞增殖。然而,...

3D打印骨骼肌中仿生血管化的时空调控

3D打印骨骼肌中仿生血管化的时空调控

3D打印技术在骨骼肌血管化研究中的应用 学术背景 骨骼肌组织是人体中最重要的组织之一,其功能依赖于肌管(myotubes)与血管网络之间的密切关系。血管网络不仅为骨骼肌提供氧气和营养,还在肌肉损伤修复过程中发挥关键作用。然而,当骨骼肌损伤超过20%时,传统的自体肌肉移植治疗效果有限,失败率较高。近年来,组织工程学的发展为骨骼肌修复提供了新的可能性,尤其是三维(3D)打印技术的应用,使得构建具有血管网络的骨骼肌组织成为可能。然而,如何在体外精确调控骨骼肌与血管网络的相互作用,仍然是一个亟待解决的难题。 本研究旨在通过3D生物打印技术,探索骨骼肌与内皮细胞(endothelial cells)在血管化过程中的复杂相互作用,并开发一种能够在时间和空间上精确调控骨骼肌血管化的方法。通过构建具有生物仿...