荷兰代尔夫特理工大学精密与微系统工程系的Nastaran Barin等开发由双光子聚合的3D工程支架制作细胞培养模型，用于研究来源于患者的胶质瘤细胞。结果发表于2022年12月的《Small》杂志。

——摘自文章章节

胶质瘤研究的一个主要障碍是缺乏保留体内神经胶质瘤细胞特征的体外模型。表皮生长因子受体（EGFR）扩增和微管网络是促进胶质瘤进展的两个重要特征。为进一步研究微管在胶质瘤进展中的作用以及EGFR靶向治疗胶质瘤的潜力，需要能够保留这些特征的体外细胞培养模型。目前，体外细胞培养研究主要使用2D平面；与细胞3D环境相比，其细胞形态、细胞间连接、细胞增殖、基因和蛋白质表达水平，甚至治疗反应都可能存在差异。目前用于胶质瘤研究的3D肿瘤球可以通过模拟组织特征克服这些限制，但对分析亚细胞结构仍然不足。随着技术的进步，在微纳米结构上进行3D细胞培养已成为有吸引力的替代方案。荷兰代尔夫特理工大学精密与微系统工程系的Nastaran Barin等开发由双光子聚合的3D工程支架制作细胞培养模型，用于研究来源于患者的胶质瘤细胞。结果发表于2022年12月的《Small》杂志。

该研究开发由双光子聚合的3D工程支架制作细胞培养模型，并利用扫描电子显微镜、共聚焦显微镜和免疫组织化学评估支架定植、细胞形态和表皮生长因子受体定位。3D模型可用于成功培养和分析患者来源的胶质瘤细胞，其结构具有可重复性和生物相容性，更好地代表3D肿瘤微环境的维度，能够跟踪单个细胞并提供稳定的细胞网络。

由双光子聚合的3D工程支架基本元件是由立方体单元连接杆和外加互连对角线杆组成。其多孔设计允许细胞在结构内迁移并促进营养物质扩散，孔径允许细胞侵袭和细胞网络形成。研究者将GBMU-87细胞系在3D支架和2D基座上进行培养，经测试发现这些培养物很容易在支架上定植，随后将四种患者来源的胶质瘤细胞培养物（GS-580、GS-827、GS-830和GS-921）也可以成功地定植于3D支架和2D基座。

比较在3D和2D结构上培养的GS-830、GS-827、GS-580和U-87细胞的形态特征，发现在2D基座上生长的细胞面积大于3D支架上的细胞，细胞核的面积也大，而且呈偏圆形。与细胞核相关的形态差异，对复制体内胶质瘤细胞的行为可能很重要。

微管是长而薄的细胞突起，可以形成功能性细胞网络。通过SEM可观察到3D支架上单个细胞发出的多个长突起，纳米级的管状突起仅在3D支架上观察到。共聚焦荧光图像已证实管状突起的存在。通过研究管状突起的形态，发现3D培养模型中的微管更接近人体体内，同时较3D胶质瘤球体更丰富。采用实时共聚焦成像评估细胞网络的持久性和在支架上跟踪细胞的可能性，发现3D模型中的GS-830单元沿着支架杆移动体，而细胞在2D表面上的移动较为随机。与2D基座相比，在3D支架内，作者观察到更稳定的细胞网络。同时，评估该模型在捕获EGFR亚细胞定位方面的潜力时，发现存在EGFR配体、表皮生长因子（EGF）的情况下，在3D支架的突起中可以检测到EGFR，而在2D基座的突起上几乎无法检测到。