恶性黑色素瘤是由黑色素细胞恶性转化形成的恶性肿瘤,具有高度侵袭性和转移性,其恶性程度和致死率都很高,并且存在预后差的问题,是皮肤癌中最难治愈的肿瘤。传统的二维培养模型已经有助于揭示和研究肿瘤的进展,但是研究表明在二维条件下培养的肿瘤细胞可能会出现某些受体和信号分子的表达减少或完全丢失。因此,最近出现的3D打印技术很可能成为构建体外肿瘤模型的新方法,这种快速、灵活、低成本的技术可以在多层空间控制细胞、材料和生物分子结构的形成。木犀草素作为一种天然黄酮类物质,广泛存在于多种中草药中,有如消炎、抗肿瘤、抗病毒等药理活性。选择合适的生物材料、种子细胞和3D打印技术构建体外肿瘤模型,并用模型对木犀草素进行药物疗效评价,是肿瘤组织工程研究中的重要组成。本论文以构建体外肿瘤三维模型为研究目的,选择明胶、聚乙二醇（二醇）二丙烯酸酯改性制备混合水凝胶并进行性能评估,然后结合3D挤出式打印技术和光固化技术构建体外3D支架进行肿瘤细胞培养,研究其作为体外肿瘤模型的可行性,具体研究内容如下:（1）明胶与甲基丙烯酸酐发生反应改性制备甲基丙烯酸酐化明胶（Gel MA）,通过与聚乙二醇（二醇）二丙烯酸酯（PEGDA）混合得到五种不同浓度的混合水凝胶,对其微观结构、机械性能、平衡溶胀性、孔隙率、亲水性、材料毒性等性能进行了表征。结果表明,合适浓度的Gel MA-PEGDA混合水凝胶具有优秀的机械性能和良好的生物相容性,可以作为肿瘤组织工程进一步研究的生物材料。（2）通过3D挤出式打印技术和光固化技术制备3D体外肿瘤培养支架,并在3D支架上培养黑色素瘤细胞（A375）。CCK-8和活/死染色结果表明3D支架更适合肿瘤细胞的增殖。此外,细胞形态染色结果表明,与2D培养相比,3D生物打印水凝胶支架更适合肿瘤细胞的扩增和分化。此外,本文还对2D和3D支架上细胞中的蛋白质表达进行了初步研究,3D生物打印支架上培养的细胞MMP-9蛋白分泌较2D培养提高了约85%。木犀草素与A375细胞的药物实验表明,木犀草素的细胞毒性与时间和浓度成正相关关系。相比于2D支架,在3D打印支架培养系统中,50μg/m L药物浓度下A375肿瘤细胞存活率高了大约20%。因此,3D打印体外模型相对于传统二维培养模型更能促进肿瘤细胞的增殖与分化,更加适合用于构建体外肿瘤模型。（3）成纤维细胞（HSF）作为肿瘤微环境中的主要细胞类型,在肿瘤微环境中占基质细胞的比例很高。通过加入成纤维细胞和黑色素瘤细胞在3D支架上混合培养,使得体外3D肿瘤模型进一步贴近体内肿瘤微环境。通过进行活/死染色,CCK-8,细胞形态学染色,划痕实验的结果表明,3D混合培养中细胞的生长和增殖活性更强,更适合肿瘤细胞形成致密结构和迁移扩散。免疫荧光染色实验验证了MMP-9、MMP-2、VEGF和E-Cadherin分泌物的表达,证实了成纤维细胞-黑色素瘤细胞3D支架对肿瘤体外培养的促进作用。此外,还对3D混合细胞培养支架进行了耐药性研究,结果显示3D混合细胞肿瘤模型中细胞的存活率更高。综上所述,3D多细胞支架为抗肿瘤药物的筛选和体外肿瘤模型的建立提供了一种新的方法,具有实现肿瘤微环境的巨大潜力。