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- 在癌症研究 ， 检测和治疗方面 ， 医学界总是需要支持 。 小型创新解决方案可以带来巨大的变化 。 这正是3D打印如何帮助科学家和研究人员 。 它帮助他们更有效地追求自己的事业 。
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创建 3D 打印的细胞陷阱
佐治亚理工学院的科学家正在使用3D打印来创建细胞陷阱 ， 这些陷阱可以过滤血细胞并捕获癌细胞以进行准确诊断 。 3D技术的使用缓解了发现和精确定位癌细胞的问题 ， 癌细胞可能隐藏在患者血液样本中约十亿个血细胞的星座中 。
为了准确诊断癌细胞 ， 有必要将坏细胞与好细胞分开 。 这是通过过滤较小的红细胞并离开肿瘤细胞来完成的 。 早期发现可以导致更早和更有效的癌症治疗 。
照片提供：佐治亚理工学院
3D打印的细胞陷阱内衬有抗原 ， 这些抗原捕获样品中的白细胞 。 然后 ， 这些陷阱使研究人员能够扩大表面积 ， 随后捕获血液样本中的白细胞 。
微小的陷阱会形成改变方向、曲折和抖动的流体通道 ， 因此白细胞更有可能与通道壁相遇 。 这些白细胞大约是癌细胞的大小 。
制造独特的结构
3D打印再次通过定制制造结构来创建解决方案 ， 无论是如此小 ， 有限和精确 ， 都超越了3D打印作为其他工业用途的解决方案的应用 。 在这种情况下 ， 它对于生物医学研究派上了用场 ， 并帮助科学家更快更好地诊断癌症 。
佐治亚理工学院电气与计算机工程学院（ECE）助理教授A. Fatih Sarioglu解释说：
检测癌细胞对科学家来说是一项具有挑战性的任务 。 癌细胞会随着时间的推移而变化 ， 恶性细胞变得难以识别所需的确定性 。 如果它们可以被早期检测到并用结构装置分离 ， 那么它们就很难被移除并使用以前设计用于过滤癌细胞的传统通道进行检查 。
\"从全血样本中分离循环肿瘤细胞一直是一个挑战 ， 因为我们正在寻找少数与数十亿正常红细胞和白细胞混合的癌细胞 。 使用该设备 ， 我们可以通过捕获几乎所有的白细胞 ， 然后按大小过滤出红细胞来处理临床相关的血液量 。 这给我们留下了未受损的肿瘤细胞 ， 可以对其进行测序 ， 以确定特定的癌症类型和每个患者肿瘤的独特特征 。
以前 ， 已经使用了单通道设备 ， 并且由于它们不会导致流体改变方向并提供捕获靶向癌细胞的方法 ， 因此效果不佳 。 当通道可以用于多个维度时 ， 例如使用这些新的3D打印细胞陷阱 ， 它允许流体行进的空间得到优化 ， 以便更好地使用 。
对于佐治亚理工学院的研究人员来说 ， 其他挑战随之而来：使用蚀刻的单通道陷阱;但是通过3D打印 ， 通道是通过分层和填充蜡来生产的 ， 从而允许在其上构建更多的通道 。 蜡在制造后很难去除 ， 但后来用离心机克服了这一点 ， 离心机将其除去并创建了最有效的疏水阀 。
预计它将用于捕获任何类型的癌细胞 ， 包括：
这些新的3D陷阱的意义在于3D打印的使用 ， 不一定是生物打印应用 ， 而是打印机制造零件的能力 ， 为一个独特的问题提供了独特的解决方案：分离癌细胞以进行早期检测并了解它们的转移 。
\"我们预计这将真正成为临床医生的有利工具 ， \"Sarioglu说 。 \"在我们的实验室中 ， 人们的心态始终是通过将设备简单化来翻译我们的研究 ， 以便在医院 ， 诊所和其他设施中使用 ， 这将有助于诊断患者的疾病 。