3D動物模型有望取代實驗鼠

俄羅斯科學家研發出一種用于劑量學研究的3D模型，可在某些階段完全取代實驗室大鼠和小鼠，有望在癌癥放射治療領域臨床前研究中放棄使用實驗動物。

目前，放射療法被廣泛用于治療癌癥。為把治療的負面影響降到最低，需要制定正確的治療策略：獲取照射部位的X射線數據，確認腫瘤和關鍵器官，選擇所需的放射劑量，借助劑量體模對其進行檢查，然后才照射患者。

為了減少在實驗中使用動物，托木斯克理工大學使用了體模，也就是與實物大小相同的人工復制品。該大學高能過程物理研究所研究人員安娜·格里戈里耶娃稱，作為創建副本的原型，可使用小鼠和大鼠作為臨床前研究中最常見的動物。

研究分幾個階段進行。首先，需要分析實驗動物的X光數據，以確定它們的確切解剖結構。然后在這些數據的基礎上，創建動物身體和一些內臟器官的數字3D模型，由此獲得適合打印的3D模型。模型制造過程使用了兩種塑料。對于軟組織來說，PLA塑料或聚乳酸在3D打印中最常用；對于骨頭來說，則使用特制的PLA塑料和銅的混合物。完成的打印模型包括皮膚、大腦和背部、肌肉、骨骼和肺組織。

研究人員稱，不同類型的軟組織，如肌肉和脂肪，在制造過程中需要精細的打印設置，使模型盡可能接近動物的真實特征。所使用的塑料能模擬組織與電離輻射相互作用的特性，就好像與真實組織的相互作用一樣。模型應最大限度接近動物的真實解剖結構，同時考慮到內部器官和系統的位置和大小。

研究人員表示，使用體模有望減少臨床前試驗中使用活體動物的數量，這將使這些程序更便宜、更合乎倫理。體模也可重復使用，其保質期僅受意外機械損壞的限制。