2023年2月16日,3D Systems宣布了再生组织计划,旨在生产血管化的、患者特异性的活体人体组织。然而,它们不会产生有功能的器官。
尽管如此,这是生物打印向前迈出的巨大一步。到目前为止,还有一个巨大的障碍需要跨越,即血管化。
问题在于,虽然使用3D打印机(也称为“生物打印机”)放置活细胞相当简单,但这些细胞需要营养。毕竟,它们确实是活的,至少在打印时是这样。营养通常是通过将完成的打印品保存在可以吸收的营养物质中为细胞提供的。然而,如果你碰巧打印了一大块厚厚的组织,营养物质就无法到达细胞,它们很快就会死亡。
多年来,这个问题将生物打印的使用限制在只需要薄打印的应用中,例如皮肤。
突破这一障碍所需要的是血管形成。这就是血管通道的同步 3D 打印,可以将营养物质深入打印,就像活组织中发生的那样。虽然在这一领域已有大量研究,但现在看来3D Systems已经能够将这一概念的实施商业化。这将为他们在医疗3D打印领域的未来打开许多大门。
虽然新的再生平台明确表示它是“非器官”,但这听起来很像是3D Systems的未来目标。首席执行官Jeffrey Graves解释说:
“我们能够通过再生医学解决方案解锁的创新水平使我们能够提供无与伦比的复杂性和精确度。我们为我们在开发人体器官(包括肺、肝和肾)生物打印解决方案方面取得的进展感到自豪。以此为基础,结合通过多年制造个性化医疗植入物的经验获得的专业知识,我们迅速进入了患者特定人体组织的开发,这可以极大地改变患者护理的提供方式。”
但这是如何工作的呢?
通过先进的3D建模、新型生物墨水和高速高分辨率3D生物打印机的力量,3D Systems正在开发一种脱细胞生物整合支架来再生脂肪组织。该支架可以与术中细胞化(即脂肪移植)相结合,其中脂肪细胞是在手术期间从患者身上采集的。这导致再生支架模仿患者的解剖学和生理学,以帮助提供更好的手术结果——满足临床对软组织应用的长期重建解决方案的需求。
在过去的12个月里,3D Systems进行了深入研究,指导其努力构建组织再生平台。这包括完成多项大型动物研究,展示用于脂肪组织再生的生物整合支架的概念验证。特别是,该公司正在研究宿主介导的被动植入血管生成支架的植入,以探索生长新血管的能力。此外,他们还展示了吻合支架直接连接血管(即直接连接到血管)的能力。这些支架是用一系列具有可调材料特性的生物相容性材料在人体尺度上构建的,该公司认为这将能够解决和个性化人类乳房大小的组织重建。
该平台很可能是3DSystems在该应用领域多年来努力的成果,通过对生物打印技术和材料的多次收购以及他们为医疗保健开发的软件相结合。
该公司相信他们将能够使用再生平台解决“多种软组织应用”问题。3D Systems的第一个目标应用将是患者特定的乳腺组织重建,他们将这一过程注册为“RBT”,再生乳腺组织。
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