科学家用3D打印帮助研发乳腺癌诊断技术

  借助一台改装的MakerBot 3D打印机吐出的湿软生物结构，匹兹堡大学（PITT）和卡内基·梅隆大学（CMU）的研究人员们正准备帮助医生更好地完成乳房癌诊断。

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        据了解，匹兹堡大学医疗中心（UPMC）以及卡耐基梅隆大学的研究人员得到了美国国会指导下的国防部医学研究项目的一笔为期两年的80万美元研究拨款，他们正在借助这笔资金，使3D打印机能够复制乳腺导管（即连接乳头与乳腺的管道）。在这样做的时候，他们希望能发现某种生物标志物——与疾病关联的可测量特征——以更好地诊断哪种患有癌症前期乳腺导管病变的患者将会发展为恶性的、可能危及生命的乳腺癌。

 该项目的研究负责人之一，PITT外科助理教授Priscilla McAuliffe称，只有20%到50%的非浸润性肿瘤患者的肿瘤会本地化至乳腺导管——即乳腺导管内原位癌（DCIS）——从而发展为恶性乳腺癌。
        如果能够识别出哪些妇女需要治疗以及哪种不需要将会减少患者不必要的化疗、手术和痛苦，McAuliffe说。这些治疗手段往往会对患者的健康造成很大的伤害。
        该项目的另外一位共同研究负责人，CMU的材料科学及生物医学工程教授Adam Feinberg在2015年的时候曾经在《Science Advances》杂志上发表过一篇论文，显示使用一台3D打印机来复制复杂软组织结构是可能的。而这次研究项目的目的之一就是通过3D打印机复制患者的乳腺导管，来独立判断其发展为浸润性肿瘤的可能性。
        根据McAuliffe的说法，这种对每位患者进行风险评估的能力将带来革命性的后果。她说：“这已经不是秘密，我们对DCIS患者进行了太多的手术。”
        “基于这项研究的结果，我们希望能够找到生物标志物，然后用它来为患者进行风险分级。”McAuliffe说。但是在将这些生物标记物用于手术决策之前，还需要进行随机临床试验，McAuliffe说，这将是一个长期的目标。
        当然，所有这一切的基础是发现生物标志物，这就要求具有完全可控的现实模型系统，Feinberg说。而这正是3D打印技术可以大显身手的地方，即3D打印出一个独立的乳腺导管组织。
        但是，Feinberg称，要3D打印乳腺导管，需要跨越的一个很大的障碍,就是这种组织经常会在自身的重量之下崩溃。