日期:2018-06-27
3D打印人体器官就要来了,速度比你想象的要快
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6 月 27 日消息,据 TechCrunch 报道,在总部位于美国旧金山 Dogpatch 社区的生物技术初创企业孵化器 MBC Biolabs,许多科学家和实习生正在为小型初创企业 Prellis Biologics 工作,帮助其在开发可移植 3D 打印人体器官的道路上迈出了一大步。
Prellis Biologics 公司成立于 2016 年,联合创始人包括研究科学家梅勒妮·马修(Melanie Matheu)和诺艾尔·穆林(Noelle Mullin)。这家公司把自己的未来 (和 300 万美元投资) 押注在制造毛细血管的新技术上。毛细血管是只有 1 个细胞厚的血管,充当氧气和营养物质的运送通道,以帮助滋养体内各种器官。
马修解释称,如果没有正常发挥作用的毛细血管结构,就不可能制造出器官。她说,在打印心脏、肝脏、肾脏和肺脏的过程中,它们是最重要的拼图之一。美国莱斯大学(Rice University)生物工程学助理教授、3D 打印植入式生物材料结构专家乔丹·米勒(Jordan Miller)在一份声明中说:“毛细血管系统是支持高级多细胞生命的基本建筑单位,因此它是自下而上的人体器官工程和再生医学的重要目标。”
现在,Prellis Biologics 公司发表的研究成果表明,它能够以特定尺寸和速度制造出 3D 打印器官,并在未来五年内投入市场。该公司使用全息印刷技术,通过光诱导的化学反应在 5 毫秒内生成三维层。Prellis Biologics 公司介绍称,这一功能对于构建肾脏或肺脏等器官组织至关重要。Prellis Biologics 通过将光敏光引发剂与传统生物墨水相结合来实现这一点。传统生物墨水可以使细胞材料在红外线照射下发生反应,从而催化生物墨水的聚合。
Prellis Biologics 公司并非全息印刷技术的发明者。许多研究人员正在寻求将这种新方法应用到多个行业的 3D 打印程序中,但该公司正以一种非常有潜力的方式将其应用到生物制造中。在这个过程中,速度至关重要,因为这意味着细胞不会死亡,而且打印的器官组织仍然可自行发育。而在结构内部打印的能力意味着,Prellis 公司的技术可以产生内部支架以支持和维持周围的有机材料发育。
Prellis Biologics 公司并不是第一家开发 3D 器官打印技术的公司。对这项技术的研究已经进行了数十年,像 BioBots 这样的公司已经降低了打印活体组织的成本。
现在 BioBots 改名为 Allevi,其创办初衷和业务战略都已发生转变,现在更专注于开发软件,以便让其生物打印机更容易使用。Allevi 帮助降低了生物打印设备的成本,其售价还不到 10000 美元。但 Prellis Biologics 公司认为,挤压印刷的限制意味着技术分辨率过低,创建毛细血管速度太慢,保持细胞存活也更难。
Prellis Biologics 公司的器官在被移植到动物体内之前,还需要放在生物反应器中进行维持。但不同的地方在于,该公司的目标是制造完整的器官,而不是样本组织或小细胞样本。马修说,生物反应器可以模拟生物力学压力,确保器官正常工作。高级数字组织成像和数据分析公司 3Scan 的首席执行官托德·霍夫曼(Todd Huffman)说:“血管系统是复杂器官组织的关键特征,对于具有治疗价值的工程组织来说是必不可少的。Prellis 取得的进步代表着人体器官工程的一个重要里程碑。”
马修估计,该公司需要两年半的时间和 1500 万美元才能将可移植 3D 打印器官通过首次动物实验。她说:“我们将在动物体内测试肾脏。”他们的目标是打印出 1 / 4 大小的肾脏,将其移植到老鼠身上。马修表示:“我们想要能够移植到人体内的肾脏。”