乳腺癌微环境:过去,现在和明天| 3D细胞培养|康宁

职业肿瘤学研究人员正在经历生命科学的重大变革之一:细胞培养从2D向3D的转变。

随着癌症研究人员继续收集3D模型的重建优势,在活的有机体内类似于他们的研究背景,这些知识使人们更好地理解了在创造癌症微环境时,3D如何以及为什么优于2D。

乳腺癌的微环境也不例外。

什么是癌症微环境?

想到一个肿瘤微环境作为一个完整的生态系统来维持肿瘤中的癌细胞。环境不仅包括生物材料,如癌细胞和细胞外基质,还包括反应触发器,如机械线索和生化信号。

研究人员对研究癌症微环境如此感兴趣的一个原因是它们在理解上的效用癌症恶化.来自肿瘤生物学背景的多个领域的线索,如微环境的细胞组成及其生化特性,可以导致肿瘤扩散。对肿瘤潜在转移行为的全面了解意味着抗癌药物可以在类似的环境中进行研究和测试在活的有机体内恶性肿瘤。

这一点很重要,因为大多数癌症死亡是由转移性癌症引起的,而不是原发肿瘤。乳腺癌尤其如此:转移性乳腺癌导致了大部分的每年有4.2万人死于乳腺癌

保护微环境的完整性可以帮助复制肿瘤的转移性质,从形成和血管生成到侵袭、内渗、外渗,并最终进入循环。

癌症微环境的2D与3D对比

与肿瘤学以外的其他领域一样,研究人员继续发现这一点3D细胞培养能更好地重建原生组织的行为和特性,特别是在细胞形态方面。3D培养能够使整合素介导的黏附在整个细胞表面周围,而2D培养本身是扁平的,只局限于一侧。

在乳腺癌微环境应用中,生物工程与生物技术前沿将2D描述为一个“实用但不称职”的平台。2D平台有其优点,因为它便宜而且可能更快,但它可能不能完全代表天然材料的生物、化学和免疫组成和反应。

通过添加水凝胶支架,如康宁,将培养转化为3D分析®基底膜基质®基质,可以大大提高乳腺癌微环境在实验室的有用性,感谢近天然的形态,增殖,代谢和制剂反应。

3D的新黎明:生物打印

就像长凳从2D进化到3D一样,它也进化到弥合固有的差距在体外培养。这就是3D生物打印的用武之地。

作为一种先进的环境再造方法,3D生物打印是现代3D打印技术和生物墨水的产物,生物墨水通常来自三大类之一:挤压、喷墨或激光打印。由于3D生物打印技术可以在细胞水平上生产生物材料,研究人员推测,这项技术可能会在乳腺癌微环境中无处不在,甚至超过芯片上的身体或合成组织。

3D生物打印的研究——包括混合打印或后交联的可能性——仍在进行中。随着调查的继续,很明显,天然的和合成的脚手架,以及渗透支持把它们捧在手里,会有令人兴奋的作用发挥。

对于成千上万的乳腺癌患者来说,他们的生命可能在某一天取决于实验室的这些进展,这些进展可能会使一切变得不同。