2016年生物3D打印領(lǐng)域十大進(jìn)展

　　在過(guò)去一年中，生物3D打印取得了許多重大突破。例如3D打印人類(lèi)皮膚、骨骼甚至是功能齊全的甲狀腺。確實(shí)，3D打印為生物發(fā)展鋪平了道路，這也得益于3D打印機獨特的重建人體組織結構能力。接下來(lái)，OFweek3D打印網(wǎng)小編將為大家盤(pán)點(diǎn)2016年生物3D打印領(lǐng)域的十大進(jìn)展，和大家一起回顧這一年3D打印在生物領(lǐng)域的重要事件。

　　1、英國布里斯托大學(xué)科學(xué)家開(kāi)發(fā)出一種新的生物墨水

　　近日，英國布里斯托大學(xué)(UB)的科學(xué)家開(kāi)發(fā)出了一種新的生物墨水—它混合有干細胞并通過(guò)引導干細胞分化為骨細胞和軟骨細胞，用這種墨水3D打印而成的結構就能轉化為最初級的骨骼和軟骨，再經(jīng)過(guò)數周生長(cháng)，便會(huì )成為真正可用的植入物。且墨水中的合成聚合物還能被從3D結構中徹底“驅逐”出去，只留下有用的干細胞和天然聚合物，有助于在結構中形成微尺寸的孔洞，而這些孔洞能幫助干細胞更有效地接觸到營(yíng)養物質(zhì)。

　　據了解，這種新型墨水是由UB細胞與分子醫學(xué)學(xué)院Adam Perriman博士領(lǐng)導的團隊研制的。它的成分中除了干細胞，還有兩種聚合物—從海藻中提取的天然聚合物，以及醫學(xué)中常用的一種合成聚合物。前者的功能是作為干細胞生長(cháng)所需的營(yíng)養，后者的作用則是令墨水在溫度升到一定程度后固化。目前，Perriman博士及其團隊已經(jīng)將他們的研究寫(xiě)成了論文《使用模板多孔生物墨水進(jìn)行生物3D打印》發(fā)表到了《先進(jìn)醫療材料》雜志上。

　　2、科學(xué)家們創(chuàng )建了一臺可以制造器官、組織和骨骼的3D打印機

　　2016年2月15日，美國北卡羅萊納州維克森林大學(xué)(Wake Forest University)再生醫學(xué)研究所的科學(xué)家們創(chuàng )建了一臺可以制造器官、組織和骨骼的3D打印機，理論上，這些打印出來(lái)的器官、組織和骨骼能夠直接植入人體。這一成果已于當日發(fā)表在科學(xué)雜志《Nature Biotechnology》上。

　　據了解，此次研發(fā)的3D打印機使用計算機控制的噴嘴以一種非常精確的模式逐層擠出沉積材料，主要含有人體細胞的水凝膠。實(shí)際上，該3D打印機擁有多個(gè)噴嘴，一些擠出水凝膠，還有一些則擠出可生物降解材料，用來(lái)給打印出來(lái)的組織提供結構和強度支持。當輔助材料溶解和組織在機器中完成孵化時(shí)，它就有可能植入人體。

　　目前還有待觀(guān)察維克森林大學(xué)的這款3D打印機是否能夠真的打印器官——他們將很快在實(shí)際的人類(lèi)身上進(jìn)行測試。研究人員在其論文中說(shuō)，在其打印的器官可以真正在一個(gè)人身上進(jìn)行測試之前，他們的技術(shù)還需要“進(jìn)一步發(fā)展”。

　　3、Organovo公司推出3D生物打印人類(lèi)腎組織產(chǎn)品

　　2016年9月7日，全球領(lǐng)先的3D生物打印公司Organovo宣布推出一項新的3D生物打印產(chǎn)品——ExVive Human Kidney(ExVive人類(lèi)腎臟)組織，并提供相應的商業(yè)服務(wù)。

　　據悉，ExVive Human Kidney更為準確的描述是3D生物打印腎臟近端小管模型，它將使客戶(hù)和研究人員更好地研究藥物和某些治療方式對人體腎臟的影響，有效地打開(kāi)了先進(jìn)藥物發(fā)現和開(kāi)發(fā)的大門(mén)。到目前為止，Organovo已經(jīng)收到關(guān)于該項創(chuàng )新產(chǎn)品的大量商業(yè)訂單。

　　Organovo公司在3D打印行業(yè)中以其顛覆性的3D生物打印組織服務(wù)而知名。其ExVive腎臟和肝臟組織產(chǎn)品為藥學(xué)研究人員提供了獨特的機會(huì )來(lái)重現復雜的細胞間相互作用和組織結構元素來(lái)測試和確定藥物對器官的影響，從而使其更快速有效地發(fā)現藥物，降低藥物研發(fā)成本。

　　4、哈佛大學(xué)研發(fā)出3D打印腎小管

　　在過(guò)去的幾年中，我們已經(jīng)能夠發(fā)現生物3D打印取得了許多重大突破。而近期，哈佛大學(xué)的Jennifer Lewis實(shí)驗室的科學(xué)家邁出了創(chuàng )建人工腎臟的第一步。通過(guò)3D打印機，Jennifer Lewis和她的同事創(chuàng )建出了腎小管，能夠為血液流動(dòng)提供血管網(wǎng)絡(luò )，一定程度上可以代替生物捐獻腎臟。

　　據了解，要完成3D打印腎小管，首先要在室溫下用一種含有人類(lèi)干細胞的凝膠支撐3D組織網(wǎng)格。隨后再使用另一種可在冷卻時(shí)變成液體的凝膠流出網(wǎng)格，以留下可生長(cháng)的血管。將材料封閉在細胞外基質(zhì)中，將生長(cháng)因子加入到中空通道中，以促使干細胞分化成特定的細胞類(lèi)型。這種3D打印的腎小管可以存活超過(guò)兩個(gè)月。

　　5、CollPlant正開(kāi)發(fā)用于生物打印的人體膠原蛋白基生物墨水

　　近期，再生醫學(xué)公司CollPlant宣布他們已經(jīng)從以色列經(jīng)濟部首席科學(xué)家那里獲得批準，將為他們2016年的開(kāi)發(fā)項目提供部分資金。CollPlant目前正在探索基于人體膠原的醫療產(chǎn)品新的用途，其中包括開(kāi)發(fā)一種生物墨水材料以用于3D打印人體組織和器官。

　　據悉，該公司此次獲得批準的發(fā)展計劃包括使用CollPlant rhCollagen開(kāi)發(fā)多種可作為3D打印生物墨水材料的膠原基材料，這種材料可以促進(jìn)人體組織的自然發(fā)展。生物墨水將被用于開(kāi)發(fā)3D打印器官以及3D打印用于創(chuàng )傷和燒傷治療的替代組織。除此之外，首席科學(xué)家還資助了一個(gè)用來(lái)治療前交叉韌帶(ACL)膝關(guān)節損傷中常見(jiàn)的肌腱和韌帶撕裂的產(chǎn)品。這兩個(gè)項目都將使用CollPlant公司的Vergenix STR(軟組織修復基質(zhì))，這是一種當初被用來(lái)治療肌腱炎的產(chǎn)品。