人源肿瘤异种移植（Patient-derived tumor xenograft, PDX）模型是将来源于患者的肿瘤组织、原代细胞植入免疫缺陷鼠的体内形成的移植瘤模型。相较于传统的细胞系移植模型（cell-derived xenograft, CDX），PDX模型未经过体外培养，较好地保持了原发肿瘤的遗传特性和异质性，被广泛地应用于肿瘤个性化用药指导和抗癌药效筛选。然而，由于其移植成功率较低且肿瘤形成周期较长，从而限制了可用于研究的样本规模。
课题组使用目前先进的多通道打印机，在实验室原有的原代细胞培养技术的基础上，使用明胶、海藻酸钠等高分子材料与原始肿瘤细胞一起制作成bioink并打印，在人工构建的三维环境下进行共培养，从而有效提高原代细胞的培养成功率。并将其应用在实验室自主提出的“快速PDX模型”的建立上，通过3D打印技术模拟人体内环境，扩增原代肿瘤细胞，在大幅缩短PDX制作周期的同时，还可以提高模型的成功率，通过使用靶向药物处理，模拟临床耐药过程，极大解决了临床上耐药标本极难获得这一难题，同时利用该耐药模型筛选合适的治疗药物，为临床前肿瘤耐药逆转提供了潜在的新策略。该工作已申请相关专利（一种人源性异种移植模型的构建方法，已受理，申请号：202011451604.X）。另外，基于该技术，课题组已成功构建出胃癌、肺癌、膀胱癌、乳腺癌及脑胶质瘤等多种肿瘤组织的快速PDX模型，其与普通的PDX模型相比，其具有更快的成瘤速度和更高的成功率，为靶向药物的筛选和评估，精准治疗新靶标的筛选及肿瘤个性化指导用药提供精准诊疗方案，该工作正在审稿。
3D打印结合三位原代培养平台