乳腺癌是目前对女性健康威胁最大的疾病,其中大部分致死病例都是由转移性乳腺癌引起的。与非转移性癌症相比,转移性癌症恶性程度更高、浸润性极强、机制复杂、难以治疗,因此一直是癌症相关领域的研究热点。与病人来源异种移植体（Patient-derived xenograft,PDX）和动物模型相比,3D体外肿瘤模型具有成本低廉、培养周期短的优势,和2D体外模型相比,3D模型能够更加精确地模拟体内肿瘤微环境中的异质性和复杂性,因此它常常被作为肿瘤进展机制研究和药物筛选过程中2D模型和PDX或动物模型之间的过渡平台。在常用于构建3D肿瘤模型的生物材料中,脱细胞基质（Decellularized extracellular matrix,d ECM）是一种生物相容性强、易于获得、含有多种生物大分子和信号因子的天然材料,因此受到研究人员的广泛关注。作为一种新兴的材料制备技术,3D生物打印也被越来越多地应用到组织工程领域,通过这一技术可以实现对细胞和生物材料分布的精确控制。肝脏是生物体内最大的脏器,也是转移性乳腺癌常见的转移部位,因此构建肝脏转移性乳腺癌体外模型具有重要的意义。本研究的目的是通过3D生物打印,开发出一种具有较高活性、能够较为精确地模拟与还原体内肿瘤微环境的肝脏转移性乳腺癌体外模型,为癌症相关研究提供一个新的平台。先后用胰蛋白酶、Triton-X100和十二烷基硫酸钠（Sodium dodecyl sulfate,SDS）对新鲜的猪肝组织进行脱细胞处理,得到白色的脱细胞基质。通过扫描电镜（Scanning electron microscopy,SEM）观察脱细胞前后组织的微观结构,发现d ECM表面存在不规则的孔状结构,在低倍镜下可见大量网状的纳米级纤维,未观察到细胞。H＆E染色和Masson染色的结果表明,d ECM中保留了胶原蛋白和复杂的细胞外基质网络,细胞基本脱除。DNA、胶原和糖胺聚糖的定量检测结果进一步证明了这一点,d ECM中三种化学成分的含量分别为290.67±54.31 ng/mg,353.85±13.60μg/mg和468.82±16.23μg/mg,满足脱细胞操作的要求。但d ECM的水接触角测试结果表明该材料亲水性较差,需要对其进行改性,使其适用于液体培养环境。因此向用胃蛋白酶消化的d ECM溶液中加入不同浓度的明胶和海藻酸钠,配制成生物墨水,并通过预打印和对其流变性能的测试评估不同墨水的可打印性和稳定性,探究不同配比墨水的适宜打印条件,选择出5G3S1d,6G3S1d和7G2S1d三种墨水用于3D生物打印复合支架。为了进一步提高支架的稳定性,先后用Ca Cl2溶液和EDC/NHS对三种支架进行交联,并通过红外光谱测试确定交联前后支架中化学成分特征峰的变化。通过扫描电镜观察支架的微观结构,发现它们是由打印程序设置的大孔和材料自身形成的小孔组成的,小孔孔径符合正态分布。对支架的溶胀度、水接触角、压缩性能和孔隙率进行测试,发现6G3S1d的压缩模量和孔隙率最高,可分别达到42.90±0.19k Pa和76.62±4.43%;7G2S1d的亲水性最强,溶胀度和水接触角分别为835.43±130.61%和45.08±0.41°,说明海藻酸钠的加入对复合支架的机械性能和孔隙率具有更大的提升作用,而明胶对支架的亲水性改善作用则较为明显。通过溶血实验,初步证明了复合支架的生物安全性。向支架分别接种L929和4T1后,通过荧光染色、CCK-8定量检测和扫描电镜观察,进一步证明了复合支架具有良好的生物相容性。4T1在支架上同时表现出较好的致瘤性和转移性,而2D环境中的4T1不能形成肿瘤球。其中6G3S1d支架表现出最强的细胞活性,7d时肿瘤球平均直径可达到148.52±8.02μm,细胞呈现出成片生长的特征。综上所述,本研究所制备的d ECM/Gel/Alg复合支架具有良好的物理性能和生物相容性,能为肿瘤细胞的生长提供足够的支撑和良好的生长环境。与2D环境相比,3D复合支架上的肿瘤细胞表现出更强的致瘤性和转移性,展示出更加接近体内恶性肿瘤的特征。与正常细胞相比,转移性乳腺癌细胞形态更为扁平,生长更为紧密,且表现出更高的活性,具有显著性差异。本研究所构建的基于猪肝的d ECM/Gel/Alg肿瘤模型性质稳定,生物相容性良好,为肿瘤进展机理的研究和抗癌药物筛选提供了一个新的有效的平台。