ACS サブジャーナル: 3D プリントされた骨の足場が腫瘍細胞の増殖の仕組みを理解するのに役立つ

ACS サブジャーナル: 3D プリントされた骨の足場が腫瘍細胞の増殖の仕組みを理解するのに役立つ
ライス大学の科学者によると、より高度なステント構造の助けにより、骨がんの治療薬の試験が容易になるという。 Antarctic Bearによると、ライス大学の生物工学者アントニオス・ミコス氏が研究チームを率いて3Dプリントされた足場をさらに改良し、ユーイング肉腫(骨がんの一種)細胞が刺激、特に骨を通過する血液などの粘性流体によって引き起こされるせん断応力にどのように反応するかを研究した。研究者らは、足場構造(天然と人工の両方)が、腫瘍細胞が腫瘍の成長を助けるシグナル伝達タンパク質を発現する方法に大きな影響を与えることを発見した。

スキャフォールド上の細孔のサイズと形状、およびスキャフォールドの多孔性は、細胞接着に影響を与え、培地と栄養素の透過性を変え、細胞の移動に影響を与えます。科学者たちは、3Dプリント技術が実際の骨の構造をさらにシミュレートするのに役立ったと述べている。

関連する研究結果は、アメリカ化学会の学術誌「ACS Biomaterials Science and Engineering」に掲載されました。

ミコス氏によると、足場自体は非常に特殊だという。印刷された骨のようなポリマーにはさまざまなサイズの穴があり、液体の流れを制限して腫瘍細胞にさまざまな程度のせん断応力を生み出すことができる。 「私たちは、薬物試験のために実際の腫瘍の複雑さを備えた試験管内腫瘍モデルを開発し、それによって薬物開発のプラットフォームを提供し、それに伴うコストを削減したいと考えています」とミコス氏は語った。彼は、異なる足場構造が、流体の流れと腫瘍細胞にかかるせん断応力によって引き起こされる機械的環境を変える可能性があることを指摘した。

研究者らは、印刷した足場に腫瘍細胞を植え付け、それを流体灌流リアクター内に配置して、生物学的環境における流体と組織によって及ぼされる力をシミュレートしました。このシミュレーションは、ペトリ皿で培養された細胞よりも現実に近いものです。

研究者らは、腫瘍細胞は液体の流れがあるとより速く増殖し、透過性が制限される最小の孔で増殖した細胞は液体が流れ始めるとより強く増殖することを発見した。また、研究者らは、体液の流れがあると、腫瘍細胞が、化学療法耐性に重要な役割を果たすシグナル伝達経路を媒介するユーイング肉腫細胞の表面に存在するリガンドであるIGF-1の産生を増加させることも発見した。さらに、孔の大きさも細胞による IGF-1 の合成に影響します。

研究者らは、せん断応力と足場の多孔性の複合効果により、タンパク質合成のレベルが異なるのではないかと推測している。彼らは、がんの転移の研究と腫瘍が薬剤にどのように反応するかの測定を継続するために、3Dプリント方法をさらに改良する予定です。

出典: BioValley

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