浙江省人民醫(yī)院/浙江大學團隊：智能感知并靶向乳腺癌復發(fā)的新型3D打印乳房假體
時間：2024-10-16 08:55 來源：EFL生物3D打印與生物制造 作者：admin 閱讀：次
近日，浙江省人民醫(yī)院整形外科王吉副研究員團隊與浙江大學機械工程學院賀永教授團隊在Advanced Science發(fā)表了題為3D-Printed Breast Prosthesis that Smartly Senses and Targets Breast Cancer Relapse的原創(chuàng)性研究論文，共同開發(fā)了一種將3D打印個性化假體與可特異性響應腫瘤的治療性水凝膠相結合的創(chuàng)新型假體。該假體突破了傳統(tǒng)乳房假體的局限性，不僅能夠實現(xiàn)個性化形態(tài)重建，還可以特異性響應腫瘤復發(fā)，并通過釋放治療性藥物抑制腫瘤進展。個性化鏤空假體由具備良好打印性、機械穩(wěn)定性和彈性的PEGDA-F127DA水凝膠制成，可在小鼠皮下組織中長期穩(wěn)定存在，提供足夠的組織支撐功能。
特異性響應腫瘤的治療性水凝膠（RSL3@LIPO@GEL）由脂質體包裹的鐵死亡誘導劑RSL3（RSL3@LIPO）與腫瘤微環(huán)境（TME）中活性氧（ROS）響應的水凝膠組成。當腫瘤復發(fā)時，水凝膠可通過識別TME中的ROS，精準釋放RSL3。RSL3不僅能夠誘導腫瘤細胞發(fā)生鐵死亡，還通過調節(jié)免疫微環(huán)境，增加腫瘤浸潤的CD4+ T細胞、CD8+ T細胞及M1型巨噬細胞數(shù)量，減少M2型巨噬細胞，從而增強機體的抗腫瘤免疫應答。
圖1 個性化乳房假體的制備及其在乳房重建和復發(fā)治療中的應用
研究團隊通過優(yōu)化PEGDA-F127DA水凝膠的配方和結構設計，制備了與乳房組織和商業(yè)化假體性能相似的個性化鏤空假體。該假體與ROS響應性水凝膠相結合，能夠在實現(xiàn)乳房重建的同時，對腫瘤復發(fā)進行監(jiān)測和藥物釋放，提供一種集形態(tài)重建與腫瘤治療于一體的綜合性解決方案（圖1）。
圖2 PEGDA-F127DA的生物相容性和生物降解性
個性化鏤空假體由PEGDA-F127DA水凝膠經EFL品牌的DLP 生物3D打印機打印制成，具有與商業(yè)化假體表面相似的光滑形態(tài)。體內外實驗均驗證了其良好的生物相容性及穩(wěn)定性（圖2）。
圖3個性化假體的特性
為最大化假體載治療性水凝膠的空間且賦予假體良好的支撐性，研究者們設計了具有不同直徑內柱的鏤空假體。通過力學測試的結果得出假體-A具有最接近商業(yè)假體的彈性模量，此外其在經過20個循環(huán)壓縮后仍具極佳的靈活性和可恢復性。隨后，體內實驗驗證了假體-A在植入小鼠皮下后，對小鼠無毒性作用，且49天后仍未發(fā)生明顯降解。這些結果表明假體-A不僅具有與商業(yè)化假體相似的力學特性，同時具有極佳生物相容性和穩(wěn)定性（圖3）。
圖4 ROS響應性水凝膠（TSPBA-PVA）的特性
(責任編輯：admin)
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