基于細(xì)胞3D打印技術(shù)的腫瘤模型構(gòu)建研究
發(fā)布時間:2017-06-25 15:12
本文關(guān)鍵詞:基于細(xì)胞3D打印技術(shù)的腫瘤模型構(gòu)建研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:三維打印技術(shù),又稱3D打印技術(shù),是信息科學(xué)、材料科學(xué)與制造科學(xué)交叉融合產(chǎn)生的一項新技術(shù),它以離散堆積理論為基礎(chǔ),能夠按照預(yù)先設(shè)計好的三維模型,在計算機的控制下逐層堆積材料從而成形立體結(jié)構(gòu),相比傳統(tǒng)制造工藝具有快速、準(zhǔn)確及低成本的優(yōu)點。細(xì)胞3D打印是3D打印技術(shù)最前沿的領(lǐng)域,它在普通3D打印基礎(chǔ)上集合了生命科學(xué),為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域帶來新的理論和方法。細(xì)胞3D打印技術(shù)以活細(xì)胞為操控對象,能夠按照預(yù)先設(shè)計的3D模型準(zhǔn)確定位與輸送細(xì)胞/細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)材料復(fù)合物,為構(gòu)建復(fù)雜仿生結(jié)構(gòu)的組織模型研究提供了新的技術(shù)可能,其中重要應(yīng)用之一即是在腫瘤研究領(lǐng)域。 臨床試驗是研究腫瘤發(fā)生發(fā)展機制和抗腫瘤藥物篩選最有效的方法,但由于安全及倫理道德等因素,并不能得到廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的二維平面培養(yǎng)模型和動物模型是腫瘤研究領(lǐng)域最常用的模型,但二維平面模型由于缺乏細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間的相互作用,細(xì)胞形態(tài)及功能已發(fā)生改變,與體內(nèi)真實腫瘤存在差異;而動物模型則由于與人存在種屬差異,,也不能完全模擬人體內(nèi)腫瘤生長的微環(huán)境。因此,可模擬體內(nèi)腫瘤真實微環(huán)境的三維類腫瘤組織模型應(yīng)運而生并得到廣泛應(yīng)用。由于腫瘤是一個具有高度異質(zhì)性的復(fù)雜組織,而細(xì)胞3D打印技術(shù)則正好可按照預(yù)先設(shè)計的空間結(jié)構(gòu)及細(xì)胞位置準(zhǔn)確定位輸送多種細(xì)胞及材料,因此在體外構(gòu)建腫瘤模型研究中具有非常大的優(yōu)勢。 本文首先對細(xì)胞3D打印技術(shù)的現(xiàn)狀及進展做了詳細(xì)介紹,結(jié)合腫瘤研究的近況及未來發(fā)展方向分析,討論了細(xì)胞3D打印技術(shù)在體外三維腫瘤模型構(gòu)建研究中的應(yīng)用潛能及前景。其次,本文系統(tǒng)介紹了細(xì)胞3D打印基質(zhì)材料的選擇和設(shè)計,比較了不同材料配比下打印效果的差異,從而找到材料最佳配比和最適打印溫度,使得3D打印成形效果最佳。然后基于對卵巢癌的組成結(jié)構(gòu)分析,設(shè)計體外卵巢癌模型結(jié)構(gòu),利用細(xì)胞3D打印技術(shù)將人卵巢癌細(xì)胞/明膠/海藻酸鈉在體外定位裝配成三維類腫瘤組織模型,構(gòu)建了一種新穎的體外卵巢癌三維模型。利用MTT比色法檢測了細(xì)胞3D打印過程對卵巢癌細(xì)胞存活率的影響,其次利用AlamarBlue法檢測了第1,3,5和7天卵巢癌細(xì)胞在二維平面培養(yǎng)和三維結(jié)構(gòu)體中的增殖情況,最后利用qPCR技術(shù)比較了卵巢癌細(xì)胞在二維和三維培養(yǎng)下p53和bcl-2的表達差異。研究結(jié)果表明,利用細(xì)胞3D打印技術(shù)體外構(gòu)建三維腫瘤模型,準(zhǔn)確模擬了體內(nèi)腫瘤生長的微環(huán)境,為腫瘤研究和抗腫瘤藥物篩選領(lǐng)域提供了新的技術(shù)可能。
【關(guān)鍵詞】:細(xì)胞3D打印 組織工程 腫瘤模型 卵巢癌
【學(xué)位授予單位】:杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TP391.7;R73-3
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-11
- 第1章 緒論11-26
- 1.1 引言11-12
- 1.2 細(xì)胞 3D 打印技術(shù)研究背景和進展12-19
- 1.2.1 研究背景12-13
- 1.2.2 研究現(xiàn)狀13-19
- 1.3 三維腫瘤模型研究背景和進展19-24
- 1.3.1 研究背景19-20
- 1.3.2 研究進展20-24
- 1.4 研究目的和內(nèi)容24-26
- 1.4.1 研究目的24
- 1.4.2 研究內(nèi)容24
- 1.4.3 研究意義24-26
- 第2章 細(xì)胞 3D 打印設(shè)備和基質(zhì)材料設(shè)計26-34
- 2.1 細(xì)胞 3D 打印機總體設(shè)計26-28
- 2.1.1 軟件系統(tǒng)設(shè)計27
- 2.1.2 硬件系統(tǒng)設(shè)計27-28
- 2.2 基質(zhì)材料選擇和設(shè)計28-31
- 2.2.1 生物材料分類28-29
- 2.2.2 基質(zhì)材料特征29-30
- 2.2.3 基質(zhì)材料選擇30
- 2.2.4 溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變機理30-31
- 2.3 材料成形工藝研究31-32
- 2.3.1 共混材料濃度研究31-32
- 2.3.2 共混材料相容性研究32
- 2.4 小結(jié)32-34
- 第3章 細(xì)胞 3D 打印結(jié)構(gòu)設(shè)計和分析34-41
- 3.1 細(xì)胞 3D 打印結(jié)構(gòu)設(shè)計34-35
- 3.1.1 宏觀結(jié)構(gòu)設(shè)計34-35
- 3.1.2 微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計35
- 3.2 細(xì)胞 3D 打印結(jié)構(gòu)分析35-40
- 3.2.1 光學(xué)顯微鏡分析35-36
- 3.2.2 OCT 技術(shù)分析36-40
- 3.3 小結(jié)40-41
- 第4章 腫瘤模型建模結(jié)構(gòu)設(shè)計和特性研究41-52
- 4.1 體外腫瘤模型結(jié)構(gòu)設(shè)計41-43
- 4.1.1 腫瘤真實結(jié)構(gòu)分析41-42
- 4.1.2 腫瘤模型結(jié)構(gòu)設(shè)計42-43
- 4.2 實驗材料43-45
- 4.2.1 試劑及儀器43-44
- 4.2.2 細(xì)胞培養(yǎng)44
- 4.2.3 三維腫瘤模型構(gòu)建44-45
- 4.3 實驗方法45-47
- 4.3.1 細(xì)胞存活率檢測45
- 4.3.2 細(xì)胞增殖檢測45-46
- 4.3.3 細(xì)胞分布和形態(tài)檢測46
- 4.3.4 實時熒光定量 PCR 檢測46-47
- 4.4 實驗結(jié)果47-50
- 4.4.1 細(xì)胞存活率分析47-48
- 4.4.2 細(xì)胞增殖分析48
- 4.4.3 細(xì)胞分布與形態(tài)分析48-49
- 4.4.4 增殖相關(guān)基因表達分析49-50
- 4.5 小結(jié)50-52
- 第5章 總結(jié)與展望52-54
- 5.1 總結(jié)52
- 5.2 展望52-54
- 致謝54-55
- 參考文獻55-59
- 附錄59
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 李生杰;顏永年;王小紅;張婷;張人佶;林峰;;多噴頭細(xì)胞受控組裝過程的啟停響應(yīng)控制[J];電加工與模具;2010年01期
本文關(guān)鍵詞:基于細(xì)胞3D打印技術(shù)的腫瘤模型構(gòu)建研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:482583
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