生物3D打印最新技術(shù)：以活體細(xì)胞來3D打印肺部血管組織

6年前發(fā)布在 醫(yī)藥新技術(shù)

以活體細(xì)胞來3D打印血管組織在最近取得一些新進(jìn)展，這標(biāo)示著最終有可能以小樣本的細(xì)胞來制造器官。

生物打印技術(shù)已打印出模擬人類肺部功能的氣囊模型

生物3D打印最新技術(shù)：以活體細(xì)胞來3D打印肺部血管組織-肽度TIMEDOO
據(jù)Techcrunch報道，Prellis Biologics在2019年8月宣布新一輪870萬美元的融資。另一家名為Volumeric Biologics的公司立基于一系列不同大學(xué)的研究，在2019年初也公開了自己顯著的研究成果。

Prellis CEO Melanie Matheu表示，公司融資成功將加速商業(yè)化過程，包括對研究機(jī)構(gòu)銷售其血管組織結(jié)構(gòu)、預(yù)期對血管化的皮膚移植物的提供、胰島素制造的細(xì)胞、由病患組織制造的血管分流。Matheu認(rèn)為由患者自身細(xì)胞制造的血管分流應(yīng)該會增加手術(shù)成功率，Prellis的治療方案可提高等待腎臟病患的生活品質(zhì)和壽命。

由Rice大學(xué)生物工程師Jordan Miller和華盛頓大學(xué)(University of Washington)Kelly Stevens所帶領(lǐng)多個大學(xué)研究人員組成的研究團(tuán)隊(duì)共同開發(fā)了一個模擬人類肺部功能的氣囊模型，可將氧氣輸送到周圍的血管，模擬人類通道創(chuàng)造出血管血管網(wǎng)路。Miller指出，打造功能性組織替代物最大的障礙是團(tuán)隊(duì)無打印出復(fù)雜的血管，這些血管必須為稠密的組織提供營養(yǎng)。另外，人類器官實(shí)際上包含了獨(dú)立的血管組織，例如肺部氣道和血管，肝臟的膽管和血管，這些相互滲透的網(wǎng)路在物理上和生物上的糾纏。團(tuán)隊(duì)是首個以全面方式解決多重血管挑戰(zhàn)的生物打印技術(shù)。

Miller啟動了一家名為Volumetric Bio的新創(chuàng)來商業(yè)化其研究，希望銷售其生物打印機(jī)、材料和試劑來實(shí)現(xiàn)技術(shù)商業(yè)化。Miller團(tuán)隊(duì)開發(fā)的技術(shù)使用了對光有反應(yīng)的光反應(yīng)器(photoreactor)化學(xué)物，讓液體凝固的特定區(qū)域可以沖洗掉。問題是這些化學(xué)物的大部分被發(fā)現(xiàn)會致癌。Miller團(tuán)隊(duì)卻在超市找到傳統(tǒng)光反應(yīng)物的替代品，一種常用于烘培的食物染料。

此外，Prellis除了獲得資金的進(jìn)展，該公司也宣布成功將腫瘤(tumors)植入使用該公司血管支架的動物試驗(yàn)體的體內(nèi)。這些試驗(yàn)的目標(biāo)市場是藥物發(fā)現(xiàn)，在藥物試驗(yàn)中，對動物的試驗(yàn)可證明新療法的有效。

而打印的結(jié)構(gòu)是一種活細(xì)胞和水凝膠(hydrogels)的組合，打印結(jié)構(gòu)提供了一種支架(scaffolding)，讓動物的細(xì)胞可在上建立。Prellis只使用了20萬個細(xì)胞就能將腫瘤移植到動物身上，遠(yuǎn)低于一般腫瘤研究。該公司指出，在8周內(nèi)研究人員發(fā)現(xiàn)在移植的結(jié)構(gòu)中有多達(dá)50微米的分支血管，這顯示動物體內(nèi)的血管系統(tǒng)已經(jīng)將支架納入為自身的循環(huán)系統(tǒng)。

Prellis事實(shí)上是以血管支架來推銷他們的3D打印生物制劑(biologics)。該公司最終目標(biāo)是完全的可移植3D打印器官，從腎臟開始，該公司將在今年進(jìn)行大型動物器官移植研究。

再生醫(yī)學(xué)在近年取得巨大進(jìn)步，然而要創(chuàng)造器官，需要建立更高層次的結(jié)構(gòu)例如血管系統(tǒng)。Prellis的技術(shù)為設(shè)計更大的組織提供了所需的支架。