精准医疗前沿技术科普 | 生物3D打印肿瘤微组织

本内容为科普文章,不能替代医生的专业诊疗意见
很多肿瘤患者常为这个问题感到困惑:同一种癌症,为什么别人有效的药,我用却不一定有效?这个问题背后,藏着肿瘤个体差异,也藏着精准治疗正在努力补上的一块拼图。

同样的癌症,为什么用药效果不同?

同一种癌症、相似的分期,患者对药物的反应却可能完全不同。有人肿瘤明显缩小,有人效果有限;有人基因检测找到了靶点,有人却没有明确可用的治疗入口。背后的关键,是因为肿瘤并不是一个标准件:细胞组成、基因特征、微环境、免疫状态和药物敏感性,都可能因人而异。

同癌不同效示意图

把患者肿瘤搬到体外,先建一个“小型替身”

生物3D打印肿瘤微组织药敏检测的思路,是从患者手术、穿刺或积液等样本中获得肿瘤相关细胞,再结合仿生生物材料和生物3D打印技术,在实验室构建出接近患者肿瘤特点的3D微组织模型(PDT)。基于医生拟定的多种备选药物方案,先在患者来源的PDT模型上接受一次体外研究。

生物3D打印建模示意图
为什么一定要做成3D?

传统平面细胞培养能回答一部分问题,但实体瘤在人体内并不是一层细胞。细胞外基质、组织硬度、血管样结构、免疫细胞和药物渗透路径,都会影响药物能不能到达肿瘤、能不能杀伤肿瘤细胞。3D打印模型的用途,就在于尽量保留患者肿瘤的个体差异,并模拟部分微环境特征,让药物评价更接近真实场景。

肿瘤微环境示意图
体外试药让用药选择多一个参考

对于复发、耐药、罕见肿瘤,或基因检测没有发现明确靶点的患者,临床治疗往往面临时间窗口有限、可选方案难排序、试错成本较高等问题。药敏检测的意义,是把患者自身肿瘤模型对不同药物或联合方案的反应,转化为一份功能性检测信息。医生仍需要把它与病理、影像、基因检测、既往治疗和患者身体状态放在一起综合判断。体外药敏筛选示意图

从样本到报告一般要经历哪些步骤?

在医生评估并完成知情同意后,临床端采集符合要求的样本并送至实验室。实验室完成样本接收、细胞处理、质量评估和生物3D打印建模后,再按医生提出的备选方案开展体外药敏实验,经过数据分析与审核形成报告。若样本合格并顺利进入实验流程,通常可在约2周内完成,为后续治疗争取参考时间。

检测流程示意图
肿瘤药敏检测适用的场景

专家共识中提出药敏检测适用的场景,包括:标准治疗失败后复发或耐药、罕见或难治性肿瘤、现有方案较多但难以排序、多原发肿瘤或治疗策略不清晰等情况、或了解该技术后自愿使用(详细内容参见文末《专家共识》原文)。是否需要检测,仍要由主管医生结合病理诊断、疾病进展、样本可获得性、治疗时间窗和检测目的综合判断。

综合判断示意图
政策和共识正在推动规范化

2026年1月,国家医保局发布手术和治疗辅助操作类医疗服务价格项目立项相关信息,将生物3D打印相关项目纳入价格项目立项与管理范畴;3月,国家医保局的解读公告中进一步提到:

生物3D打印肿瘤类器官可用于同时测试多种药物和剂量,为个体化方案筛选提供路径。生物3D打印技术可通过提取患者自体肿瘤细胞为快速筛选治疗药物及联合用药方案提供路径。

详情可参考国家医保局公众号内容:

生物3D打印价格立项  加速再生医学与个性化治疗发展进程

国家医保局印发《手术和治疗辅助操作类医疗服务价格项目立项指南(试行)》

此前,国抗癌协会在2025年发布的《类器官药物敏感性检测在脑胶质瘤精准治疗中的应用专家共识》也提出工程化技术有助于提升药敏检测流程的自动化和标准化

3D或4D生物打印...可以更好还原复杂的肿瘤微环境。使用患者来源原代肿瘤细胞构建的生物打印模型用于药敏检测可以较好地还原患者的临床治疗响应情况。

更多信息来源:

国家医疗保障局《价格立项促进手术和治疗辅助操作精准化、个性化、智能化》(2026-01-21)

https://www.nhsa.gov.cn/art/2026/1/21/art_14_19437.html;

《生物3D打印价格立项 加速再生医学与个性化治疗发展进程》(2026-03-10)

https://www.nhsa.gov.cn/art/2026/3/10/art_14_19850.html;

中国抗癌协会脑胶质瘤专业委员会等《类器官药物敏感性检测在脑胶质瘤精准治疗中的应用专家共识(第一版)》,《中华神经外科杂志》,2025年第41卷第6期,DOI:10.3760/cma.j.cn112050-20250214-00041。

关于赛箔生物

赛箔(上海)智能科技有限公司是一家专注于生物智造技术和组织工程产品研发的高新技术企业。围绕生物3D打印、组织工程与再生医学方向,开展体外人源模型和临床可植入组织产品的研发与转化。公司自主研发光固化生物3D打印机和高通量3D组织制备仪器,建立了器官成分数据库并相应开发适配不同健康和疾病组织的专用生物材料、培养试剂盒,形成了覆盖设备、材料、模型与应用服务的一体化技术体系。

公司建立了基于生物3D打印肿瘤微组织(PDT)的体外模型体系,覆盖十九个癌种,包括高发肿瘤、难治肿瘤、妇科肿瘤和儿童肿瘤,细胞培养存活率超过90%。基于1000+患者样本研究显示PDT与患者原始组织一致性>85%。该体系已用于临床药敏检测、服务多家biotech与上市药企开展创新药评价,与上市CRO企业共同为新药研发团队提供围绕NAMs体外模型相关服务。

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创建时间:2026-07-07 17:12