ACS子刊：3D打印骨支架帮助了解肿瘤细胞如何增殖

ACS子刊：3D打印骨支架帮助了解肿瘤细胞如何增殖

2017年2月9日讯 /生物谷BIOON/ --据美国莱斯大学科学家介绍，借助一种更加高级的支架结构，对骨癌治疗药物的检测将变得更加简单。

莱斯大学生物工程学家 Antonios Mikos 带领研究团队进一步改进了他们的3D 打印支架用来研究尤文肉瘤（一种骨癌）细胞如何应对刺激，特别是剪应力，当血液等黏性流体经过骨的时候会对肿瘤造成这种作用力。研究人员发现支架结构（天然的和人造的）对于肿瘤细胞表达帮助肿瘤生长的信号蛋白有实质影响。

支架上孔洞的大小和形状以及支架的多孔性会影响细胞的黏附，改变介质和营养成分的渗透能力，影响细胞迁移。科学家们表示3D 打印技术帮助他们进一步模拟了真正的骨结构。

相关研究结果发表在美国化学学会期刊 ACS Biomaterials Science and Engineering 上。

据Mikos介绍支架本身就很特殊，打印出来的仿骨聚合物上包含了不同大小的孔洞能够限制液体流通，对肿瘤细胞产生不同程度的剪应力。“我们想要在体外开发具有肿瘤实际复杂性的肿瘤模型，用于药物检测，因此为药物开发提供一个平台，并降低相应成本。”Mikos 这样说道。他指出通过不同的支架结构可以改变液体流过时造成的机械环境以及对肿瘤细胞施加的剪应力。

研究人员在打印的支架上接种了肿瘤细胞，随后将其放在一个流体灌注反应器中来模拟生物环境下液体和组织产生的作用力。这种模拟比生长在培养皿中的细胞更接近实际情况。

研究人员发现肿瘤细胞在有液体流动的情况下增殖更快，并且当液体开始流动，生长在渗透性受到限制的最小孔洞中的细胞增殖能力更强。他们还发现在有液体流动的情况下肿瘤细胞会增加 IGF-1的合成，这种配体定位于尤文肉瘤细胞表面，该配体介导的信号途径在化疗抵抗中有重要作用。除此之外，孔洞的大小也会影响细胞对 IGF-1的合成。

研究人员推测剪应力和支架孔洞的联合作用导致了蛋白合成的不同水平。他们计划进一步改进他们的3D 打印方法继续研究癌症转移，检测肿瘤对药物的应答情况。

近期研究证实，中药甘草中的异甘草素在药理实验中显示明显的促进癌细胞凋亡和抑制肿瘤细胞增殖的活性，且

（1）有机物B分子式为C 7 H 6 O 2 ，A和B均能与浓溴水反应生成沉淀，故A和B都含有酚羟基；有机物B的不饱和度为 2×7+2-6 2 =5，B分子中含有酚羟基，苯环的不饱和度为4，故还含有1个双键，应为-CHO，B的核磁共振氢谱有四个峰，有4中H原子，峰面积之比是2：2：1：1，即对应H原子数目为2、2、1、1，所以B的结构简式为







，
①有机物B含有酚羟基-OH，能与氢氧化钠发生中和反应，苯环、醛基可以与氢气发生加成反应，属于还原反应，酚羟基与醛基可以被氧化，故正确；
②与B互为同分异构体的芳香族含氧衍生物，有羟基与醛基处于邻位、对位，苯甲酸、

，共有4种（不含B），故错误；
③B含有酚羟基-OH，酸性很弱，不能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳气体，故错误；

故答案为：羟基；①；
（2）有机物A中碳、氢、氧元素的质量分数比为12：1：6，故C、H、O原子数目之比为 12 12 ： 1 1 ： 6 16 =8：8：3，令有机物A的组成为（C 8 H 8 O 3 ）x，结合有机物A相对分子质量为152，故（12×8+8+48）x=152，解得x=1，故A的分子式为C 8 H 8 O 3 ，A能与浓溴水反应生成沉淀，故A含有酚羟基，A的不饱和度为 2×8+2-8 2 =5，苯环的不饱和度为4，故还含有1个双键，A分子中的官能团均处于间位，故含有苯环含有3个侧链，结合信息可知，A为中含有羰基，A的结构简式为





，故A和B合成异甘草素的反应方程式为：








+





一定条件



+H 2 O；
故答案为：C 8 H 8 O 3 ；







+





一定条件



+H 2 O；
（3）由工艺流程可知，II蒸出的物质为乙醚，工艺中涉及的分离提纯操作依次萃取、过滤、蒸馏、结晶，
故答案为：乙醚，萃取、过滤、蒸馏、结晶；
（4）有机物D与A互为同分异构体，且能发生水解反应，含有酯基，1molD能与3moNaOH反应，故含有羧酸与酚形成的1个酯基与1个酚羟基，苯环上的氢被氯取代的一氯代物有两种，两个不同的取代基处于对位，符合条件的D的结构简式为：



，故答案为：



；
（5）







被氧化为E，E为











，











与









发生缩聚反应生成高分子化合物F，F为





或





，E生成F的反应方程式为：
n











+n









催化剂





+（2n-1）H 2 O
或n











+n









催化剂





+（2n-1）H 2 O，
故答案为：n











+n









催化剂





+（2n-1）H 2 O
或n











+n









催化剂





+（2n-1）H 2 O．

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