3D細胞培養(yǎng)系統(tǒng)助力新藥開發(fā)
科技日報北京3月25日電 （記者張夢然）奧地利維也納大學、維也納醫(yī)科大學和維也納工業(yè)大學聯(lián)合DOC醫(yī)療公司，開發(fā)了一種3D細胞培養(yǎng)生物分析測試系統(tǒng)，用于測試診斷治療癌癥的放射性候選藥物。它根本不需要任何動物試驗，就可實現(xiàn)自動化、快速和高精度的分析。這種新方法在新一期《核醫(yī)學雜志》上進行了詳細介紹。
重建的3D細胞組織進行PET掃描。圖片來源：Verena Pichler
新藥和診斷方法應該是安全的，理想情況下可快速獲得，但由于需要大量資源，尤其是臨床前測試階段往往會減慢進展速度。放射性示蹤劑的開發(fā)，使體內(nèi)的生理和病理過程可見，可用于癌癥診斷。但這種耗時且成本高昂的測試通常都基于動物實驗，這不僅在倫理上存在爭議，而且通常提供的結(jié)果無法用于人體。
研究團隊此次開發(fā)了一種生物分析測試系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用絲基質(zhì)上的人體細胞在真實條件下測試活性成分，更快、更精確且無需動物測試。
該方法將色譜原理與動態(tài)3D細胞培養(yǎng)相結(jié)合，其核心是由生物相容性絲素蛋白海綿制成的固定相充當人工支架，將人體細胞固定在三維結(jié)構(gòu)中。一個特殊的泵系統(tǒng)持續(xù)為細胞提供營養(yǎng)，模擬人體組織中的真實條件，同時使用成像技術實時觀察放射性藥物應用。這使平行評估放射性示蹤劑結(jié)合及細胞生化過程成為可能。
新系統(tǒng)能精確評估待測放射性標志物的結(jié)合特性、其靶標準確性和可能的副作用。絲素蛋白的使用具有相當大的優(yōu)勢，因為它具有輻射穩(wěn)定性和在細胞培養(yǎng)中的成熟應用。在海綿之間引入篩板可減少細胞遷移并提高結(jié)果的可重復性，可精確控制輻射劑量的分布和細胞營養(yǎng)供應等重要因素。
新方法符合3R原則（減少、優(yōu)化、替換），或能顯著減少動物試驗，加速放射性藥物的開發(fā)，并最大限度地減少人員的輻射暴露。這項開創(chuàng)性的技術可為臨床前放射藥學設定新標準，以實現(xiàn)更可持續(xù)和高效的藥物開發(fā)。
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