3D組織打印公司Prellis Biologics日前宣布，其打印技術(shù)在速度和分辨率上取得了突破性進展，可以打印出功能性毛細血管來構(gòu)建人體組織，并預(yù)計在未來5年內(nèi)將打印人體替代器官產(chǎn)品并推向市場。

　　Prellis Biologics的方法是使用基于激光的全息打印技術(shù)，速度比傳統(tǒng)方式快1000倍。

　　MBC Biolabs是舊金山Dogpatch社區(qū)生物技術(shù)初創(chuàng)企業(yè)的孵化器，小型創(chuàng)業(yè)公司Prellis Biologics的科學(xué)家和實習(xí)生團隊在這里開發(fā)人類可行的3D打印器官，并邁出了重要一步。

　　這家由研究科學(xué)家Melanie Matheu和Noelle Mullin于2016年成立的公司將其未來(以及300萬美元的小額投資)押注于制造毛細血管的新技術(shù)——單細胞厚血管是氧氣通道營養(yǎng)物質(zhì)通過滋養(yǎng)體內(nèi)組織。

　　根據(jù)Matheu的說法，沒有毛細血管結(jié)構(gòu)的功能，制造器官是不可能的。她表示，這是尋求打印可行的心臟，肝臟，腎臟和肺部的難題中最重要的一部分。

　　“微血管系統(tǒng)是支持先進多細胞生命的基礎(chǔ)建筑單位，因此它是自下而上人體組織工程和再生醫(yī)學(xué)的關(guān)鍵目標，”萊斯大學(xué)生物工程助理教授，3D打印植入式生物材料結(jié)構(gòu)專家Jordan Miller說道。

　　3D打印器官的視頻展示了直徑5微米(與紅血球大小相同)的微小熒光顆粒 - 移動通過平行印刷的105個毛細管陣列，在700微米直徑的管內(nèi)。每根毛細管長250微米。

　　現(xiàn)在，Prellis Biologics公布了一些研究結(jié)果，表明它可以在未來五年內(nèi)以大小和速度生產(chǎn)這些毛細管，從而將3D打印的器官投放市場。

　　Prellis Biologics使用全息打印技術(shù)(Holographic Printing Technology)，可以在5毫秒內(nèi)產(chǎn)生由光誘導(dǎo)化學(xué)反應(yīng)沉積的三維層。

　　據(jù)該公司介紹，這種功能對于建立像腎或肺等組織非常重要。Prellis Biologics通過將光敏光引發(fā)劑與傳統(tǒng)生物粘合劑相結(jié)合來實現(xiàn)這一點，當使用紅外光照射時，可使細胞材料發(fā)生反應(yīng)，從而催化加速聚合物的聚合過程。

　　一些研究人員正在尋求將全息打印技術(shù)這種新方法應(yīng)用于多個行業(yè)的3D打印方案中。目前，該公司主要在以一種看起來很有前景的方式將該技術(shù)應(yīng)用于生物加工。

　　當然，速度很重要——因為這意味著不會發(fā)生細胞死亡，并且打印的組織仍然可用。在結(jié)構(gòu)內(nèi)打印的能力意味著Prellis的技術(shù)可以生成內(nèi)部腳手架來支撐和維持圍繞它的有機材料，根據(jù)該公司。

　　上述視頻由Prellis Biologics提供，展示了實時打印細胞封裝設(shè)備，該設(shè)備可用于生產(chǎn)含類固醇的小型人類細胞。該結(jié)構(gòu)被設(shè)計成可滲透的，其直徑為200微米，可容納2000個單元。

　　Prellis Biologics不是第一家開發(fā)3D生物打印的公司。這項技術(shù)已經(jīng)有數(shù)十年的研究，像Allevi(舊公司名稱為BioBots)這樣的公司正不斷努力降低打印活體組織的成本。

　　據(jù)Allelle公司的一份報告，這家名為Allevi的公司已經(jīng)看到了其創(chuàng)始人的部分方式和業(yè)務(wù)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變(現(xiàn)在主要致力于開發(fā)使生物打印機更容易使用的軟件)。Allevi削減了成本，使用價格低于10,000美元的設(shè)備進行生物打印。但Prellis認為，擠出印刷的局限性意味著技術(shù)的精度太低，太慢而無法形成毛細血管并保持細胞存活。

　　Prellis Biologics的器官也需要放置在生物反應(yīng)器中以維持它們的活性，然后再將它們移植到動物體內(nèi)，但區(qū)別在于公司的目標是生成完整的器官而不是樣品組織或小細胞樣品。 。Matheu說，生物反應(yīng)器可以模擬確保器官功能正常的生物力學(xué)壓力。

　　“脈管系統(tǒng)是復(fù)雜組織的關(guān)鍵特征，對于具有治療價值的工程組織是必不可少的，”高級數(shù)字組織成像和數(shù)據(jù)分析公司3Scan的首席執(zhí)行官Todd Huffman說。 “Prellis Biologics的進步代表著工程師設(shè)計工作的一個關(guān)鍵里程碑。”

　　Matheu估計，需要兩年半的時間和1500萬美元進行第一次動物試驗，帶來可植入器官?！斑@將會讓一只測試腎臟進入動物體內(nèi)，”她說。

　　目標是打印可以移植到大鼠體內(nèi)的四分之一大小的腎臟。Matheu說：“我們想要一些能夠處理腎臟的東西，我們將把它移植到人體內(nèi)。”

　　今年早些時候，曼徹斯特大學(xué)的研究人員首次從干細胞中培養(yǎng)出功能豐富的人類腎臟組織?？茖W(xué)家植入了一小群毛細血管，將從培養(yǎng)皿中生長的血液中的廢物過濾到基因工程小鼠中。12周后，毛細血管生長出腎單位——構(gòu)成功能性人體腎臟的元素。

　　最終，該愿景是通過皮膚移植或血液，干細胞或骨髓收獲從患者體內(nèi)輸出細胞，然后使用這些樣品制造可生長器官的細胞材料。 Matheu表示：“組織排斥是我在思考如何設(shè)計流程以及如何做到的第一件事?！?/font>

　　雖然Prellis Biologics正在花時間努力完善腎臟印刷技術(shù)，但該公司正在尋找合作伙伴，以采用其制造技術(shù)并開發(fā)其他器官的開發(fā)流程。

　　“我們將與其他團隊合作，”Matheu說。 “在全腎之前，我們的技術(shù)將以其他許多方式進入市場。”

　　去年，該公司概述了一種上市策略，其中包括開發(fā)實驗室生長的組織以生產(chǎn)用于治療和藥物開發(fā)的抗體。該公司為打印用于臨床開發(fā)的第一個目標人體組織是名為“朗格漢斯胰島”(islets of Langerhans)的細胞，它們是產(chǎn)生胰島素的胰腺內(nèi)的單位。

　　“1型糖尿病患者在年輕時失去了產(chǎn)胰島素的朗格漢斯胰島。如果我們能夠取代這些，我們可以為糖尿病患者提供無需每日胰島素注射和血糖監(jiān)測的生活，”Matheu當時在一份聲明中說。

　　Matheu認為，她和她的聯(lián)合創(chuàng)始人所開發(fā)的技術(shù)與制造生物材料的根本性轉(zhuǎn)變一樣，是一種打印腎臟的新工藝。

　　“想象一下，如果你想建立一個腫瘤進行檢測……在實驗室里，需要5個小時才能打印出一個……使用我們的系統(tǒng)需要三秒半的時間，”Matheu說。“這是我們的基準光學(xué)系統(tǒng)……速度是如何轉(zhuǎn)變的，你如何建立細胞和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，我們將努力實現(xiàn)這一目標。”

　　同時，器官捐贈短缺的需求也在不斷增長。Matheu說，美國有七分之一的成年人患有某種腎病，她估計有9000萬人在他們一生中的某個時候需要腎臟。

　　據(jù)她表示，每天大約有330人死于器官衰竭，如果制造這些器官的方法很快，那么這些死亡人數(shù)就會大大降低。Prellis Biologics估計，由于需要人體組織和器官替代替代品以及用于藥物發(fā)現(xiàn)和毒理學(xué)測試的人體組織，全球組織工程市場到2024年將達到940億美元，高于2015年的230億美元。

3D組織打印公司Prellis Biologics日前宣布，其打印技術(shù)在速度和分辨率上取得了突破性進展，可以打印出功能性毛細血管來構(gòu)建人體組織，并預(yù)計在未來5年內(nèi)將打印人體替代器官產(chǎn)品并推向市場。

　　Prellis Biologics的方法是使用基于激光的全息打印技術(shù)，速度比傳統(tǒng)方式快1000倍。

　　MBC Biolabs是舊金山Dogpatch社區(qū)生物技術(shù)初創(chuàng)企業(yè)的孵化器，小型創(chuàng)業(yè)公司Prellis Biologics的科學(xué)家和實習(xí)生團隊在這里開發(fā)人類可行的3D打印器官，并邁出了重要一步。

　　這家由研究科學(xué)家Melanie Matheu和Noelle Mullin于2016年成立的公司將其未來(以及300萬美元的小額投資)押注于制造毛細血管的新技術(shù)——單細胞厚血管是氧氣通道營養(yǎng)物質(zhì)通過滋養(yǎng)體內(nèi)組織。

　　根據(jù)Matheu的說法，沒有毛細血管結(jié)構(gòu)的功能，制造器官是不可能的。她表示，這是尋求打印可行的心臟，肝臟，腎臟和肺部的難題中最重要的一部分。

　　“微血管系統(tǒng)是支持先進多細胞生命的基礎(chǔ)建筑單位，因此它是自下而上人體組織工程和再生醫(yī)學(xué)的關(guān)鍵目標，”萊斯大學(xué)生物工程助理教授，3D打印植入式生物材料結(jié)構(gòu)專家Jordan Miller說道。

　　3D打印器官的視頻展示了直徑5微米(與紅血球大小相同)的微小熒光顆粒 - 移動通過平行印刷的105個毛細管陣列，在700微米直徑的管內(nèi)。每根毛細管長250微米。

　　現(xiàn)在，Prellis Biologics公布了一些研究結(jié)果，表明它可以在未來五年內(nèi)以大小和速度生產(chǎn)這些毛細管，從而將3D打印的器官投放市場。

　　Prellis Biologics使用全息打印技術(shù)(Holographic Printing Technology)，可以在5毫秒內(nèi)產(chǎn)生由光誘導(dǎo)化學(xué)反應(yīng)沉積的三維層。

　　據(jù)該公司介紹，這種功能對于建立像腎或肺等組織非常重要。Prellis Biologics通過將光敏光引發(fā)劑與傳統(tǒng)生物粘合劑相結(jié)合來實現(xiàn)這一點，當使用紅外光照射時，可使細胞材料發(fā)生反應(yīng)，從而催化加速聚合物的聚合過程。

　　一些研究人員正在尋求將全息打印技術(shù)這種新方法應(yīng)用于多個行業(yè)的3D打印方案中。目前，該公司主要在以一種看起來很有前景的方式將該技術(shù)應(yīng)用于生物加工。

　　當然，速度很重要——因為這意味著不會發(fā)生細胞死亡，并且打印的組織仍然可用。在結(jié)構(gòu)內(nèi)打印的能力意味著Prellis的技術(shù)可以生成內(nèi)部腳手架來支撐和維持圍繞它的有機材料，根據(jù)該公司。

　　上述視頻由Prellis Biologics提供，展示了實時打印細胞封裝設(shè)備，該設(shè)備可用于生產(chǎn)含類固醇的小型人類細胞。該結(jié)構(gòu)被設(shè)計成可滲透的，其直徑為200微米，可容納2000個單元。

　　Prellis Biologics不是第一家開發(fā)3D生物打印的公司。這項技術(shù)已經(jīng)有數(shù)十年的研究，像Allevi(舊公司名稱為BioBots)這樣的公司正不斷努力降低打印活體組織的成本。

　　據(jù)Allelle公司的一份報告，這家名為Allevi的公司已經(jīng)看到了其創(chuàng)始人的部分方式和業(yè)務(wù)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變(現(xiàn)在主要致力于開發(fā)使生物打印機更容易使用的軟件)。Allevi削減了成本，使用價格低于10,000美元的設(shè)備進行生物打印。但Prellis認為，擠出印刷的局限性意味著技術(shù)的精度太低，太慢而無法形成毛細血管并保持細胞存活。

　　Prellis Biologics的器官也需要放置在生物反應(yīng)器中以維持它們的活性，然后再將它們移植到動物體內(nèi)，但區(qū)別在于公司的目標是生成完整的器官而不是樣品組織或小細胞樣品。 。Matheu說，生物反應(yīng)器可以模擬確保器官功能正常的生物力學(xué)壓力。

　　“脈管系統(tǒng)是復(fù)雜組織的關(guān)鍵特征，對于具有治療價值的工程組織是必不可少的，”高級數(shù)字組織成像和數(shù)據(jù)分析公司3Scan的首席執(zhí)行官Todd Huffman說。 “Prellis Biologics的進步代表著工程師設(shè)計工作的一個關(guān)鍵里程碑。”

　　Matheu估計，需要兩年半的時間和1500萬美元進行第一次動物試驗，帶來可植入器官?！斑@將會讓一只測試腎臟進入動物體內(nèi)，”她說。

　　目標是打印可以移植到大鼠體內(nèi)的四分之一大小的腎臟。Matheu說：“我們想要一些能夠處理腎臟的東西，我們將把它移植到人體內(nèi)。”

　　今年早些時候，曼徹斯特大學(xué)的研究人員首次從干細胞中培養(yǎng)出功能豐富的人類腎臟組織?？茖W(xué)家植入了一小群毛細血管，將從培養(yǎng)皿中生長的血液中的廢物過濾到基因工程小鼠中。12周后，毛細血管生長出腎單位——構(gòu)成功能性人體腎臟的元素。

　　最終，該愿景是通過皮膚移植或血液，干細胞或骨髓收獲從患者體內(nèi)輸出細胞，然后使用這些樣品制造可生長器官的細胞材料。 Matheu表示：“組織排斥是我在思考如何設(shè)計流程以及如何做到的第一件事?！?/font>

　　雖然Prellis Biologics正在花時間努力完善腎臟印刷技術(shù)，但該公司正在尋找合作伙伴，以采用其制造技術(shù)并開發(fā)其他器官的開發(fā)流程。

　　“我們將與其他團隊合作，”Matheu說。 “在全腎之前，我們的技術(shù)將以其他許多方式進入市場。”

　　去年，該公司概述了一種上市策略，其中包括開發(fā)實驗室生長的組織以生產(chǎn)用于治療和藥物開發(fā)的抗體。該公司為打印用于臨床開發(fā)的第一個目標人體組織是名為“朗格漢斯胰島”(islets of Langerhans)的細胞，它們是產(chǎn)生胰島素的胰腺內(nèi)的單位。

　　“1型糖尿病患者在年輕時失去了產(chǎn)胰島素的朗格漢斯胰島。如果我們能夠取代這些，我們可以為糖尿病患者提供無需每日胰島素注射和血糖監(jiān)測的生活，”Matheu當時在一份聲明中說。

　　Matheu認為，她和她的聯(lián)合創(chuàng)始人所開發(fā)的技術(shù)與制造生物材料的根本性轉(zhuǎn)變一樣，是一種打印腎臟的新工藝。

　　“想象一下，如果你想建立一個腫瘤進行檢測……在實驗室里，需要5個小時才能打印出一個……使用我們的系統(tǒng)需要三秒半的時間，”Matheu說。“這是我們的基準光學(xué)系統(tǒng)……速度是如何轉(zhuǎn)變的，你如何建立細胞和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，我們將努力實現(xiàn)這一目標。”

　　同時，器官捐贈短缺的需求也在不斷增長。Matheu說，美國有七分之一的成年人患有某種腎病，她估計有9000萬人在他們一生中的某個時候需要腎臟。

　　據(jù)她表示，每天大約有330人死于器官衰竭，如果制造這些器官的方法很快，那么這些死亡人數(shù)就會大大降低。Prellis Biologics估計，由于需要人體組織和器官替代替代品以及用于藥物發(fā)現(xiàn)和毒理學(xué)測試的人體組織，全球組織工程市場到2024年將達到940億美元，高于2015年的230億美元。

厲害了，都器官了