2023年2月16日,3D Systems宣布了再生組織計劃,旨在生產(chǎn)血管化的、患者特異性的活體人體組織。然而,它們不會產(chǎn)生有功能的器官。
盡管如此,這是生物打印向前邁出的巨大一步。到目前為止,還有一個巨大的障礙需要跨越,即血管化。
問題在于,雖然使用3D打印機(也稱為“生物打印機”)放置活細胞相當(dāng)簡單,但這些細胞需要營養(yǎng)。畢竟,它們確實是活的,至少在打印時是這樣。營養(yǎng)通常是通過將完成的打印品保存在可以吸收的營養(yǎng)物質(zhì)中為細胞提供的。然而,如果你碰巧打印了一大塊厚厚的組織,營養(yǎng)物質(zhì)就無法到達細胞,它們很快就會死亡。
多年來,這個問題將生物打印的使用限制在只需要薄打印的應(yīng)用中,例如皮膚。
突破這一障礙所需要的是血管形成。這就是血管通道的同步 3D 打印,可以將營養(yǎng)物質(zhì)深入打印,就像活組織中發(fā)生的那樣。雖然在這一領(lǐng)域已有大量研究,但現(xiàn)在看來3D Systems已經(jīng)能夠?qū)⑦@一概念的實施商業(yè)化。這將為他們在醫(yī)療3D打印領(lǐng)域的未來打開許多大門。
雖然新的再生平臺明確表示它是“非器官”,但這聽起來很像是3D Systems的未來目標。首席執(zhí)行官Jeffrey Graves解釋說:
“我們能夠通過再生醫(yī)學(xué)解決方案解鎖的創(chuàng)新水平使我們能夠提供無與倫比的復(fù)雜性和精確度。我們?yōu)槲覀冊陂_發(fā)人體器官(包括肺、肝和腎)生物打印解決方案方面取得的進展感到自豪。以此為基礎(chǔ),結(jié)合通過多年制造個性化醫(yī)療植入物的經(jīng)驗獲得的專業(yè)知識,我們迅速進入了患者特定人體組織的開發(fā),這可以極大地改變患者護理的提供方式?!?br />
但這是如何工作的呢?
通過先進的3D建模、新型生物墨水和高速高分辨率3D生物打印機的力量,3D Systems正在開發(fā)一種脫細胞生物整合支架來再生脂肪組織。該支架可以與術(shù)中細胞化(即脂肪移植)相結(jié)合,其中脂肪細胞是在手術(shù)期間從患者身上采集的。這導(dǎo)致再生支架模仿患者的解剖學(xué)和生理學(xué),以幫助提供更好的手術(shù)結(jié)果——滿足臨床對軟組織應(yīng)用的長期重建解決方案的需求。
在過去的12個月里,3D Systems進行了深入研究,指導(dǎo)其努力構(gòu)建組織再生平臺。這包括完成多項大型動物研究,展示用于脂肪組織再生的生物整合支架的概念驗證。特別是,該公司正在研究宿主介導(dǎo)的被動植入血管生成支架的植入,以探索生長新血管的能力。此外,他們還展示了吻合支架直接連接血管(即直接連接到血管)的能力。這些支架是用一系列具有可調(diào)材料特性的生物相容性材料在人體尺度上構(gòu)建的,該公司認為這將能夠解決和個性化人類乳房大小的組織重建。
該平臺很可能是3DSystems在該應(yīng)用領(lǐng)域多年來努力的成果,通過對生物打印技術(shù)和材料的多次收購以及他們?yōu)獒t(yī)療保健開發(fā)的軟件相結(jié)合。
該公司相信他們將能夠使用再生平臺解決“多種軟組織應(yīng)用”問題。3D Systems的第一個目標應(yīng)用將是患者特定的乳腺組織重建,他們將這一過程注冊為“RBT”,再生乳腺組織。
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