制造器官？FluidForm為強生開發(fā)3D生物打印解決方案

導讀：FluidForm位于波士頓地區(qū)，是研究、修復和更換功能性人體組織的領先者。依靠FRESH3D打印技術（先進的生物制造平臺），與公司包括開發(fā)和臨床前項目的產品線，F(xiàn)luidForm正在解決人類健康方面的需求。這些項目包括生物假體植入式醫(yī)療設備，以及用于測試藥物功效和心臟毒性的新一代結構和復雜成分組織模型，還側重于組織和器官置換。

△FRESH™ technology

南極熊獲悉，人體組織研究、修復和更換領域領導者FluidForm在2021年6月17日宣布，與強生醫(yī)療器械公司成員Ethicon, Inc. 簽署協(xié)議，使用FluidForm的FRESH技術發(fā)展3D生物打印。此次合作利用FRESH™ 3D生物打印平臺實現(xiàn)傳統(tǒng)技術無法制造的特定組織。

△使用膠原蛋白打印的三葉瓣心臟瓣膜

FluidForm的首席執(zhí)行官Mike Graffeo表示，Ethicon是外科領域的全球領導者，他們的3D打印中心在醫(yī)學應用方面處于行業(yè)領先地位。公司對FRESH技術產生的影響感到興奮，并很高興與Ethicon合作以實現(xiàn)更多目標。

△一種體外人體模型，可在臨床前發(fā)現(xiàn)過程的早期檢測復雜的心律失常，使藥物開發(fā)人員能夠確定最佳候選藥物以進行人體試驗并最終用于患者。

FRESH技術

為了構建人體組織，通常需要整合結構和功能：通過控制不同細胞類型、蛋白質和生長因子，以重建真實組織中復雜生理學。FRESH（Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels）通過修改生物打印環(huán)境，可高分辨率3D打印人體天然蛋白質和細胞。技術的關鍵創(chuàng)新是在將打印步驟在支撐浴內進行。

△使用凝膠化學打印細胞和ECM蛋白（離子、pH、酶）。

在支撐浴中打印可以物不會變形。據(jù)悉，F(xiàn)luidForm正在試圖通過凝膠化學、bioink-support浴界面打印細胞致密材料，構建人體組織，甚至是全尺寸器官。

△FRESH technology

FluidForm稱，公司的FRESH™專利技術已被證明可以從結構到功能重建生物學進行3D打?。?/div>

• 產生真正功能性跳動的人體心室和心臟瓣膜
• 重建復雜的分支脈管系統(tǒng)，甚至是毛細血管規(guī)模
• 調整細胞排列，產生肌肉纖維和組織各向異性
• 在大型動物研究中促進組織再生
• 全尺寸器官制造
  

△打印致密細胞組織

FluidForm認為，為了研究、培訓和作為潛在替代品進行功能性人體組織重建有可能改變人類健康。他們正在尋求組織療法，從根本上改變人類的健康和長壽。

△細胞打印方法對比

3D打印為器官制造帶來新的機遇

器官替換這一概念在科幻領域已經(jīng)不是一個新詞匯了。人類的衰老、疾病很大程度是從人體器官的衰老、病變開始。那么，人類是否能夠通過制造新的器官來替換受損或者病變的部分，從而消除疾病，甚至是延長人類壽命？為了驗證這一想法，多年來，許多研究人員進行了大量實驗。但是，細胞的體外培養(yǎng)對環(huán)境和技術有著很大的要求。3D打印的出現(xiàn)，似乎為這個領域帶來了新的生機。

△利用個性化醫(yī)學、合成和計算生物學、先進材料、3D打印和人工智能的交叉點，將患者數(shù)據(jù)轉化為人體組織。

布法羅大學研究團隊開發(fā)了快速3D打印技術，能夠在19分鐘內打印一個真人大小的“手”。瑞典隆德大學的研究人員設計了一種具有生物相容性的新型生物墨水，使人體器官的3D打印更加逼真。而3D Systems也在大膽嘗試，努力實現(xiàn)3D打印肺器官。隨著航天技術的發(fā)展，在太空打印人體器官似乎也引起了科學家的興趣。

△一種可以降低鈣化風險的瓣膜，并且可以使用微創(chuàng)方法進行植入，以實現(xiàn)廣泛的患者通路。

隨著2021年6月在杭州落幕的第五屆Regenovo生物3D打印高峰論壇，我國也發(fā)布了首個細胞與組織器官智能再造裝置。

參考閱讀：

1. FluidForm Announces Agreement to Develop 3D BioprintingSolutions
2. FRESH™ technology
3. 布法羅大學研究團隊開發(fā)快速3D打印技術促進3D打印器官發(fā)展
4. 具有生物相容性的新型生物墨水，使人體器官的3D打印更加逼真
5. 3D Systems公司大膽嘗試，3D打印肺器官有望實現(xiàn)
6. 把3D打印機送上天，在太空打印人體器官，科學家這么折騰為了什么
7. 第五屆Regenovo生物3D打印高峰論壇落幕，發(fā)布我國首個細胞與組織器官智能再造裝置