隨著科技的不斷發(fā)展,醫(yī)療水平也在不斷的進(jìn)行提高。而面對(duì)人類(lèi)健康的頭號(hào)殺手—腫瘤,一切的研究隨之而來(lái)??茖W(xué)家在研究腫瘤轉(zhuǎn)移時(shí),需要超微小的腫瘤細(xì)胞團(tuán),這在過(guò)去,則是一項(xiàng)很大的成本支出,對(duì)人力的要求也是幾近嚴(yán)苛。不過(guò),現(xiàn)在這一情況將得到改變。近日,英國(guó)萊斯大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用3D打印與開(kāi)源激光技術(shù),可望將制造微小腫瘤細(xì)胞團(tuán)的成本降低9成,并能大量生產(chǎn)。
研究人員在研究這個(gè)項(xiàng)目時(shí),需要微小腫瘤細(xì)胞團(tuán)大約含 50 到 100 個(gè)細(xì)胞,這在過(guò)去,研究人員需要用滴管一滴滴的吸起細(xì)胞滴在培養(yǎng)皿上,這個(gè)做法十分耗時(shí)耗力,而且因?yàn)槭侨斯げ僮?,滴出?lái)的成品變量很大,產(chǎn)量也很小,當(dāng)某些大規(guī)模實(shí)驗(yàn)需要數(shù)千個(gè)細(xì)胞團(tuán)時(shí),傳統(tǒng)做法根本不能滿足需求。
相對(duì)于上述辦法,比較有效率的辦法是,一口氣把腫瘤細(xì)胞涂到上頭有無(wú)數(shù)微小小洞的培養(yǎng)皿上,這些微小小洞成為細(xì)胞的“坑”,一個(gè)蘿卜一個(gè)坑,之后單一細(xì)胞在坑里頭長(zhǎng)成微小細(xì)胞團(tuán),如此一來(lái)就能一口氣制備數(shù)千個(gè)微小細(xì)胞團(tuán),不過(guò),雖然目前市場(chǎng)上已經(jīng)有打洞培養(yǎng)皿出售,但價(jià)格卻相當(dāng)昂貴,且洞的形狀大小只有固定幾種,但實(shí)驗(yàn)有時(shí)需要各種不同形狀大小的洞,所以這對(duì)研究人員來(lái)說(shuō),也是一種限制。
雖然困難重重,但萊斯大學(xué)生物工程學(xué)研究團(tuán)隊(duì)決定 踐行“自己動(dòng)手,豐衣足食”的理念,他們找來(lái)二氧化碳激光,這款激光設(shè)備平時(shí)主要用來(lái)燒刻獎(jiǎng)杯、珠寶、玩具、壓克力或是其他商品,團(tuán)隊(duì)改寫(xiě)開(kāi)源軟件來(lái)控制這款設(shè)備。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),可以用微秒激光脈沖在聚二甲基硅氧烷(PDMS)基板上打出錐形的小洞,這種兼錐形狀的小洞非常利于讓癌細(xì)胞掉到洞底,很容易制備小細(xì)胞團(tuán);聚二甲基硅氧烷又稱(chēng)有機(jī)硅,特性是透明、惰性、無(wú)毒、不易燃,常用于生物微機(jī)電系統(tǒng)、隱形眼鏡等,對(duì)細(xì)胞沒(méi)有毒性,因此適合用來(lái)培養(yǎng)細(xì)胞團(tuán)。
當(dāng)脈沖激光橫掃過(guò)基板表面時(shí),就象是機(jī)關(guān)槍掃射一樣,會(huì)自動(dòng)打出一個(gè)個(gè)固定間格的“彈孔”,用這種方式,只需要僅僅的 30 美元成本,就可以打出 10 萬(wàn)個(gè)小洞,成本只是占到了過(guò)去成本的十分之一。此外,若想改變洞的深度與錐形的形狀,只需要調(diào)整激光的輸出功率,以及脈沖的時(shí)間間格即可,輔以計(jì)算機(jī)模擬事先分析,很容易根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需求打造出所需要的小洞。
為了讓有需求的其他實(shí)驗(yàn)室共享研究成果,研究團(tuán)隊(duì)將所使用的軟件,于云端版本管理平臺(tái) Github 上分享其開(kāi)源項(xiàng)目;另一方面,針對(duì)缺乏足夠技術(shù)能力,不知如何使用該軟件,或是沒(méi)有能力購(gòu)買(mǎi)并改裝激光的實(shí)驗(yàn)室,研究團(tuán)隊(duì)則以3D 打印做出一組布滿錐形針的聚氨酯模型,需要的實(shí)驗(yàn)室,取得這個(gè)“針山”模型后,把硅膠倒上針山,就能做出有無(wú)數(shù)錐形小洞的基板。
對(duì)于此次研究團(tuán)隊(duì)把研究成果免費(fèi)分享出來(lái),其希望這些研究成果能夠協(xié)助全球各國(guó)的其他研究者,更快解開(kāi)腫瘤轉(zhuǎn)移的秘密。