體積式3D生物打印，Readily3D開(kāi)發(fā)人類胰腺活體模型用于糖尿病藥物研究

2021年2月23日，南極熊獲悉，體積式3D生物打印機(jī)制造商Readily3D宣布參與歐洲ENLIGHT項(xiàng)目。

△Readily3D的體積式3D打印技術(shù)，起源于洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）2017年開(kāi)始的一項(xiàng)研究工作

Readily3D將與歐洲的一些研究機(jī)構(gòu)和公司一起，在3D打印人類胰腺的活體模型中發(fā)揮自己的作用，以改善糖尿病藥物的測(cè)試。他們將簽約成為這個(gè)項(xiàng)目的官方生物打印機(jī)制造商，調(diào)整專有的非接觸式斷層掃描照明技術(shù)，以適應(yīng)胰腺組織結(jié)構(gòu)的特殊需求。

ENLIGHT項(xiàng)目已獲得地平線2020創(chuàng)新基金為期四年的資助，總金額為360萬(wàn)歐元，目標(biāo)是在三年內(nèi)制造出第一套工作胰腺模型。這些模型本身將在UMC Utrecht和EPFL進(jìn)行打印，EPFL早在2019年就率先將體積打印用于生物制造應(yīng)用。蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院和那不勒斯大學(xué)將提供完成項(xiàng)目所需的專業(yè)干細(xì)胞。

Readily3D的首席執(zhí)行官Damien Loterie表示："我們很高興能夠成為ENLIGHT項(xiàng)目的一部分，并與我們的合作伙伴一起推動(dòng)生物制造的前沿。"

△由Readily3D制作的人體絨毛膜3D生物打印,圖片來(lái)自Readily3D

為高速生物打印鋪平道路

為了達(dá)到三年的目標(biāo)，ENLIGHT的研究人員要跨越兩道坎。首先是生物打印機(jī)本身的開(kāi)發(fā)，它將基于Readily3D現(xiàn)有的Tomolite 3D打印機(jī)。如果一切按計(jì)劃進(jìn)行，最終產(chǎn)品將能以 "閃電般的速度 "3D生物打印活的人類細(xì)胞結(jié)構(gòu)。

傳統(tǒng)的3D打印機(jī)可能需要數(shù)小時(shí)才能逐層制造出厘米級(jí)的結(jié)構(gòu)，而Readily3D的體積打印技術(shù)將能在30秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)。據(jù)報(bào)道，隨著打印時(shí)間的增加，活細(xì)胞的存活率急劇下降，因此打印機(jī)的速度尤為重要。

△由于采用了體曝光的技術(shù)，所以打印速度非�？�

Readily3D公司首席技術(shù)官Paul Delrot解釋說(shuō)："憑借超快的構(gòu)建速度、低光劑量和無(wú)菌構(gòu)建環(huán)境，我們的斷層生物打印機(jī)將開(kāi)啟以前無(wú)法實(shí)現(xiàn)的生物制造應(yīng)用。"

一旦生物打印機(jī)能夠3D打印活的胰腺模型，第二個(gè)障礙將是向結(jié)構(gòu)中添加信號(hào)分子，這將決定細(xì)胞在外部刺激下的行為。這將從本質(zhì)上重現(xiàn)細(xì)胞在人類器官水平上的功能，使研究人員能夠?qū)⑦@些結(jié)構(gòu)作為糖尿病研究的測(cè)試胰腺，而無(wú)需訴諸動(dòng)物試驗(yàn)。

UMC Utrecht的生物制造研究員和ENLIGHT的協(xié)調(diào)人Riccardo Levato教授補(bǔ)充說(shuō)："通過(guò)來(lái)自患者的細(xì)胞，從業(yè)人員可以重現(xiàn)病變組織。隨后，可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，以確定哪種候選藥物效果最好。這就免去了患者漫長(zhǎng)的尋找和令人不快的副作用，節(jié)省了治療費(fèi)用，并為個(gè)別患者提供了最佳的可用護(hù)理。"'

△Readily3D的Tomolite 3D生物打印機(jī),圖片來(lái)自Readily3D,相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)被全球3D打印產(chǎn)品庫(kù)https://product.nanjixiong.com/收錄。

△Readily3D的Tomolite 3D生物打印機(jī)的打印案例

△Readily3D的Tomolite 3D生物打印機(jī)的設(shè)備參數(shù)

為什么專注于糖尿病藥物研究？

據(jù)研究人員介紹，選擇關(guān)注糖尿病并3D打印胰腺組織是一個(gè)非常慎重的選擇。除了哮喘之外，糖尿病是兒童最常見(jiàn)的慢性疾病，為項(xiàng)目引入了一定程度的社會(huì)相關(guān)性。此外，盡管醫(yī)學(xué)不斷進(jìn)步，但新的糖尿病治療方法的開(kāi)發(fā)（除了胰島素治療）仍然是一個(gè)滯后的領(lǐng)域。

Levato在談到如何將這一技術(shù)擴(kuò)大到癌癥等其他疾病時(shí)補(bǔ)充道："一旦我們?cè)O(shè)法制造出胰腺的活體模型，并實(shí)際用它測(cè)試糖尿病藥物，這將證明新的生物打印技術(shù)的有效性。然后我們就可以更廣泛地使用這些技術(shù)。原則上，你可以用它制作所有類型組織的活體模型。"

△Readily3D制作的染色血管塊3D生物打印,圖片來(lái)自Readily3D

出于類似的目標(biāo)，斯圖加特大學(xué)和羅伯特-博世醫(yī)院的研究人員最近宣布開(kāi)發(fā)一種新型的3D打印組織平臺(tái)，可以取代臨床試驗(yàn)中的動(dòng)物試驗(yàn)。在德國(guó)巴登-符騰堡州380萬(wàn)歐元的支持下，科學(xué)家們正試圖制造一種用于測(cè)試癌癥藥物療效的體外組織模型。

別的，清華大學(xué)的科學(xué)家們此前從老鼠身上3D生物打印出了能夠培育神經(jīng)細(xì)胞的大腦類組織結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)數(shù)周的體外培育，團(tuán)隊(duì)能夠培育出整個(gè)復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)ν饨绱碳ぷ龀龇磻?yīng)，為新型藥物研究鋪平了道路。


編譯自：3dprintingindustry