对3D打印T细胞解决方案的需求

西班牙领导的研究小组3D打印了一种水凝胶，该凝胶能够模仿人类淋巴结的行为，并加速癌症患者中T细胞的产生。通过结合基于聚乙二醇（PEG）的聚合物和抗凝肝素，该团队制造了一种结构，该结构可使T细胞更有效地迁移和增殖。鉴于T细胞具有杀死肿瘤细胞的能力，该研究小组的新材料可以用作新型癌症免疫疗法的基础。科学家已经向欧洲专利局申请了其新型聚合物水凝胶的专利，他们希望在不久的将来将其技术带入医院。

研究团队希望他们的3D打印水凝胶能够尽快在医院环境中部署，并已尝试为其工艺申请专利。

图片来自《生物材料》杂志。

对3D打印T细胞解决方案的需求

与癌症的化学疗法和外科手术治疗相反，免疫疗法利用患者的免疫系统来防御致命疾病。癌症可以出现在现有的细胞中，并且能够逃避免疫系统的反应，但是可以对T细胞进行编程，以鉴定和破坏这种细胞，并获得不同程度的成功。

同时，3D打印的细胞外基质（ECM）通常用于模拟真正的ECM，目的是创造一种鼓励细胞扩增的滋养环境。除了提供比标准陪替氏培养皿更真实的条件外，还可以使用不同的蛋白质和生长因子定制人造ECM，以增强细胞生长。

显示过继性细胞治疗过程的简化图。图片来自《生物材料》杂志。

西班牙研究小组的新颖方法

研究人员结合了CC21、3D打印的基于PEG的ECM和血液稀释剂肝素的优势，共同创造了一种ECM，可以重现淋巴结内的状况。如果成功的话，研究小组的水凝胶可以积极提高CD4 T细胞的增殖能力，同时可以对过继细胞疗法（ACT）的细胞分化进行微调。为了创建他们的ECM水凝胶，西班牙研究小组用一种马来酰亚胺化学物质对肝素进行了功能化。然后将混合物放置过夜，然后通过透析纯化，并与被磷酸盐缓冲盐水（PBS）覆盖的PEG复合物合并。合并后，共价交联发生，导致凝胶化，最终创造了该团队的新型水凝胶。

进一步的分析表明，观察到的中值孔径为55μm，与较厚的基质相比，具有此孔隙率或更低水平的ECM更有利于细胞扩增。结果，3％wt的水凝胶被认为对T细胞聚集和增殖最友好。然后将不同浓度的1 ng / ml，20 ng / ml和100 ng / ml CC21细胞因子添加到ECM混合物中，以评估CD4 T细胞的扩增。

研究人员的测试表明，较高的ECM孔隙率对应较低的细胞增殖速率。图片来自《生物材料》杂志。

总结碘化丙啶（PI）的活力测试表明，与异位悬浮状态相比，T细胞在PEG-ECM中的复制量增加了25％。还发现载有细胞因子的水凝胶可促进效应细胞比例的增加，这意味着将来可以修饰T细胞的组成以增加其对癌细胞的毒性。