3D动物模型有望取代实验小鼠

俄罗斯科学家开发了一种用于剂量学研究的3D模型，在某些阶段可以完全替代实验室大鼠和小鼠。预计在癌症放疗领域的临床前研究中，实验动物将被抛弃。

目前，放射治疗被广泛用于治疗癌症。为了最大限度地减少治疗的负面影响，需要制定正确的治疗策略：获取照射部位的X线数据，确认肿瘤和关键器官，选择所需的辐射剂量，并在照射患者前借助剂量体模进行检查。

为了减少实验中动物的使用，托木斯克理工大学使用了一个幻影，即一个与实物大小相同的人造复制品。该大学高能过程物理研究所的研究员安娜格里戈利表示，作为制造复制品的原型，小鼠和大鼠可以作为临床前研究中最常见的动物。

这项研究分几个阶段进行。首先，需要分析实验动物的x光数据，以确定它们的确切解剖结构。然后，在这些数据的基础上，创建动物身体和一些内部器官的数字3D模型，从而获得适合打印的3D模型。在模型的制造过程中使用了两种塑料。对于软组织，3D打印最常用的是PLA塑料或聚乳酸；对于骨骼，使用PLA塑料和铜的特殊混合物。完成的打印模型包括皮肤、大脑和背部、肌肉、骨骼和肺组织。

研究人员表示，不同类型的软组织，如肌肉和脂肪，在制造过程中需要精细的打印设置，以使模型尽可能接近动物的真实特征。使用的塑料可以模拟组织与电离辐射的相互作用，就像与真实组织的相互作用一样。考虑到内部器官和系统的位置和大小，模型应尽可能接近动物的真实解剖结构。

研究人员表示，使用phantom有望减少临床前试验中使用的活体动物数量，这将使这些程序更便宜，也更符合伦理。模具也可以重复使用，其保质期只受意外机械损伤的限制。