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俄羅斯學者創建實驗動物3D模型
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俄羅斯衛星通訊社
托木斯克理工大學 (TPU) 的學者們思考出了如何在癌症放射治療領域的臨床前研究中放棄使用實驗動物。俄羅斯衛星通訊社從托木斯克理工大學新聞處獲悉，他們開發了一種劑量學模型——可在某些階段完全取代實驗室大鼠和小鼠的3D模型。 2022年8月9日, 俄羅斯衛星通訊社
2022-08-09T12:33+0800
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今天，放射療法被廣泛用於治療癌症。不幸的是，在其實施過程中，死亡的不僅有惡性腫瘤細胞，也有健康細胞。為了把治療的負面影響降到最低，有必要正確計劃治療：獲取照射部位的X線數據，正確腫瘤和關鍵器官，選擇所需的放射劑量，制定正確的計劃，借助劑量體模對其進行檢查，然後才照射患者。為了引入放射治療的新方法，有必要在小型實驗動物——小鼠和大鼠進行許多實驗。然而，將動物用於實驗室目的與倫理問題密不可分。此外，它們的購買、供養和處置需要大量成本。為了減少在實驗中使用實驗動物，托木斯克理工大學的學者們提議使用體模——與實物大小相同的人工複製品。研究分幾個階段進行。首先，學者們分析了實驗動物的X光數據，以確定它們的確切解剖結構。然後在這些數據的基礎上，他們創建了動物身體和一些內臟器官的數字三維模型。這樣，獲得了適合打印的3D模型。為了製造模型，學者們使用了兩種塑料。對於軟組織來說，PLA塑料或聚乳酸是3D打印最廣泛使用的材料之一。對於骨頭來說，則是特製的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。學者們認為，使用體模將使得減少臨床前試驗中活體動物的數量成為可能，這將使這些程序更便宜、更合乎倫理。體模可以重復使用，其保質期僅受意外機械損壞的限制。在不久的將來，學者們將在托木斯克國家研究醫學中心的腫瘤研究所進行體模的劑量學測試。
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俄羅斯學者創建實驗動物3D模型
托木斯克理工大學 (TPU) 的學者們思考出了如何在癌症放射治療領域的臨床前研究中放棄使用實驗動物。俄羅斯衛星通訊社從托木斯克理工大學新聞處獲悉，他們開發了一種劑量學模型——可在某些階段完全取代實驗室大鼠和小鼠的3D模型。
今天，放射療法被廣泛用於治療癌症。不幸的是，在其實施過程中，死亡的不僅有
惡性腫瘤細胞，也有健康細胞。為了把治療的負面影響降到最低，有必要正確計劃治療：獲取照射部位的X線數據，正確腫瘤和關鍵器官，選擇所需的放射劑量，制定正確的計劃，借助劑量體模對其進行檢查，然後才照射患者。
為了引入放射治療的新方法，有必要在小型實驗動物——小鼠和大鼠進行許多實驗。然而，將動物用於實驗室目的與倫理問題密不可分。此外，它們的購買、供養和處置需要大量成本。
為了減少在實驗中使用實驗動物，
托木斯克理工大學的學者們提議使用體模——與實物大小相同的人工複製品。
“作為創建副本的原型，我們使用小鼠和大鼠作為臨床前研究中最常見的動物。同時，我們不僅參與了體模的創造，還參與了可增加放射療法效果和把輻射健康組織劑量降至最低的設備的開發”，托木斯克理工大學高能過程物理研究所的研究生安娜·格里戈里耶娃告訴俄羅斯衛星通訊社。
研究分幾個階段進行。首先，學者們分析了實驗動物的X光數據，以確定它們的確切解剖結構。然後在這些數據的基礎上，他們創建了動物身體和一些內臟器官的數字三維模型。這樣，獲得了適合打印的3D模型。
為了製造模型，學者們使用了兩種塑料。對於軟組織來說，PLA塑料或聚乳酸是
3D打印最廣泛使用的材料之一。對於骨頭來說，則是特製的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。
“不同類型的軟組織，如肌肉和脂肪，在製造過程中需要精細的打印設置，但最終我們成功做到了使模型盡可能接近動物的真實特徵。所使用的塑料使模擬與電離輻射相互作用的特性成為可能，就好像這種相互作用與真實組織一樣。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，”托木斯克理工大學高能過程物理研究所副教授、科學小組負責人謝爾蓋·斯圖切布羅夫告訴俄羅斯衛星通訊社。
學者們認為，使用體模將使得減少臨床前試驗中活體動物的數量成為可能，這將使這些程序更便宜、更合乎倫理。體模可以重復使用，其保質期僅受意外機械損壞的限制。
在不久的將來，學者們將在托木斯克國家研究醫學中心的腫瘤研究所進行體模的劑量學測試。
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