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Stratasys為英國癌癥研究院提供3D打印解決方案，讓癌細(xì)胞蛋白“無所遁形”

2022-11-11

CraigCummings是一名工程師，自1988年以來一直致力于癌癥研究，負(fù)責(zé)運營癌癥研究所(ICR)的3D打印實驗室，并且在倫敦?fù)?dān)任其臨床合作伙伴RoyalMarsdenNHS基金會信托的研究與設(shè)計工作室經(jīng)理。

Craig帶領(lǐng)一支四人團(tuán)隊，使用Stratasys3D打印機(jī)制作一系列醫(yī)療器械、模型和設(shè)備，并與AminMirza（從2000年便開始與Craig共事的分析化學(xué)家）等研究人員合作，支持ICR和RoyalMarsden的癌癥研究與治療方案開發(fā)工作。

微信圖片_20221111102907.png ICR在癌癥治療方案研發(fā)方面是全世界最成功的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)。他們的主要重點是使用手術(shù)和放射的方法來對腫瘤進(jìn)行成像和切除，并開發(fā)化學(xué)療法，在生化層面治療癌癥。Craig的團(tuán)隊幫助ICR朝著這個目標(biāo)取得了顯著進(jìn)展。

2005年至今，ICR研究人員就研發(fā)了20多種候選藥物，其中11種進(jìn)入臨床開發(fā)階段。ICR與TheRoyalMarsden一起，牽頭進(jìn)行放射治療試驗，促進(jìn)臨床試驗轉(zhuǎn)型。在ICR研發(fā)的前列腺癌藥物阿比特龍大獲成功，每年在全球的銷售額超過25億美元。

現(xiàn)在，Craig與Amin借助3D打印技術(shù)進(jìn)一步突破藥物研發(fā)，幫助研究人員在在癌癥藥物靶向過程中在生化水平上將蛋白可視化。

團(tuán)隊已經(jīng)使用新款J5系列3D打印機(jī)制作出一個史無前例的模型，可以精確描繪正在開發(fā)的新藥物在靶向癌細(xì)胞中的蛋白。研究人員可以參考該模型設(shè)計一款可進(jìn)入蛋白并殺死癌細(xì)胞的藥物化合物。

微信圖片_20221111102914.png

“癌細(xì)胞內(nèi)的蛋白不是僵硬的，它們結(jié)構(gòu)復(fù)雜且非常柔韌，要設(shè)計一種大小、形狀和化學(xué)性質(zhì)匹配的化合物來進(jìn)入蛋白會非常困難。在藥物研發(fā)方面，我們正在努力研發(fā)能進(jìn)入蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的相關(guān)縫隙或凹槽以阻止蛋白質(zhì)工作的藥物。”

——AminMirza博士

MRSC

癌癥研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)團(tuán)隊負(fù)責(zé)人

使用過去基于打印絲材的技術(shù)時，Craig、Amin和他們的團(tuán)隊只能制作出簡化版的剛性模型，分辨率欠佳，看起來就像“一堆泡泡黏在一起”。但有了J5系列，該3D打印工作室可以精確復(fù)制細(xì)節(jié)精致的蛋白，帶有帶狀、鏈狀和螺旋狀結(jié)構(gòu)。

微信圖片_20221111102918.png

“要理解這些蛋白的動態(tài)特性和它們內(nèi)部的空隙，僅靠想象力是不行的，可視化非常重要，它讓癌癥研究人員可以設(shè)計出一種化合物來瞄準(zhǔn)這些凹槽，破壞蛋白的功能，從而阻止癌細(xì)胞復(fù)制。3D建模使我們能夠在生物分子水平上看到細(xì)胞蛋白的內(nèi)部及其周圍。”

——AminMirza博士

MRSC

癌癥研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)團(tuán)隊負(fù)責(zé)人

2021年，ICR在已有StratasysEden350打印機(jī)的基礎(chǔ)上購入新型J5系列來打印解剖模型、導(dǎo)板和模具。

“曾經(jīng)，我們在計算化學(xué)與生物學(xué)實驗室的計算機(jī)上可視化細(xì)胞蛋白，全新3D打印技術(shù)讓我們可以將這些細(xì)胞蛋白拿在手中，這些模型將會是下一代癌癥研究人員寶貴的工具。”

——CraigCummings

工程師

癌癥研究院3D打印實驗室

研究與設(shè)計工作室經(jīng)理

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