Enews281 斑馬魚藥物篩選平台及3D列印在生物醫學上的應用

出自KMU e-News

高雄醫學大學e快報第281期　

斑馬魚藥物篩選平台及3D列印在生物醫學上的應用

劉旺達

斑馬魚(Danio rerio)是鯉科(Cyprinidae)魚丹屬(Danio)的熱帶淡水魚，為應用性廣的小型脊椎動物，可在Ensemble資料庫首頁中看到其基因組被查詢與使用的程度僅次於人類與小鼠，因為牠體外受精與發育且初期發育透明、每週可產卵且子代數多、基因調控方便、世代週期短、飼養空間與花費較少等等的優點，是研究發育方面的重要模式動物。近年來，越來越多的文獻指出，斑馬魚在很多疾病方面，其基因與病理特徵上相似於人類，也因此成為重要的疾病模式動物之一。在毒性分析與藥物篩選方面，其定位是介於細胞與小鼠之間的活體系統，用藥量是小鼠的百分之一，亦可置於96孔盤快速篩選分析，藥物代謝方面的研究也因為相似於哺乳動物而較其他非脊椎動物更合適。

目前傳染病與癌症研究中心有提供人類癌細胞異種移殖斑馬魚平台的服務，該平台的特點主要是少量細胞 (1-200顆/隻)經螢光染劑標定後顯微注射至2天大幼魚的腹部空腔處，由於2天大幼魚的後天性免疫系統尚未發育，因此，對魚來說是外來物的人類癌細胞注入後並不會引起後天性免疫反應，而增生或轉移的癌細胞約在2-4天可觀察到，以此平台做藥物篩選或機制的探討，因此，若從病人取得少量的癌細胞可藉由此平台來初步評估其對藥物的反應。

3D列印亦稱之為加法製造，因可製作出立體物件而被稱之，被認為是引起第三次工業革命的先進製造技術，近年來因為幾個3D列印技術專利到期而開始蓬勃發展，包括服飾、生活用品、食品、航太與生物醫藥等許多產業也陸續應用此技術，而且若能解決材料問題，可以說是無所不印。生命科學院在104年第二學期將開設 ⌜3D列印在生物醫學上的應用⌟ 核心課程，針對3D列印基本原理做通盤的介紹與分析，教授如何以免費的3D繪圖軟體快速繪出模型，還有此技術如何應用在生物醫學等相關知識的傳授，使學生能對3D列印相關技術有通盤的了解。而在藥物篩選方面，也結合了3D列印技術來製造高通量篩選器具，可讓幼魚在96孔盤的每個孔內都維持一樣的姿勢，透過實體螢光顯微鏡的自動拍攝與進一步的分析來快速得到結果。