用于再生医学的
3D生物打印功能组织

随着时间的推移,研究人员在文献中引用CELLINK的3D生物打印机介绍在生产替代器官和组织方面的突破与日俱增。探索生物打印在再生器官中的应用。

什么是用于再生医学的生物打印?

再生医学旨在增强自然愈合过程或取代受损组织的功能。这个新兴的医学领域包括从干细胞疗法到医疗器械、人工器官到组织工程器官的一切。对于后者,研究人员正在制造自体血管、心脏瓣膜、肌肉骨骼组织、软骨、皮肤等。

3D生物打印可以缓和器官供体短缺

尽管开展了宣传运动,鼓励更多人登记为器官捐赠者,但仍有超过10万名器官衰竭患者在等待名单上。据美国卫生与公众服务部称,每天有17名患者在等待移植够过程中死亡。

越来越多的研究人员将3D生物打印作为获取新生器官的一大希望。由于最近的进展,3D细胞培养和组织工程技术被视为器官生物制造和再生医学的可行解决方案。从BIO X 挤出式的生物打印机到生物点样BIO CELLX,再到基于光固化的BIONOVA X,顶尖的组织工程平台提供了前所未有的准确性、精确度和自动化。

哪些器官已经被生物打印出了?

为了实现功能性组织,挑战包括在生物工程过程中微调细胞外基质(ECM)、确定最佳细胞密度、实现血管化、异质性、植入、化学信号传导和组织特异性功能。生物打印的器官或组织包括脊髓心脏胰腺腺体。由于扁平组织比心脏这样的完整器官对生物打印的挑战性较小,因此器官之间的进展存在很大差距

眼角膜

对与临床应用而言,3D生物打印的眼角膜最为接近与合适。纽卡斯尔大学的科学家使用INKREDIBLE生物打印机生产出了一种眼角膜,显示出角膜角质形成细胞的高活性。与此同时,土耳其马尔马拉大学的另一个研究小组报告了能支持正常眼压和其他角膜功能的生物打印眼角膜组织。最后,佛罗里达A&M大学的研究人员设计了一种快速生物打印眼角膜基质等效物的方法,该方法显示了长达2周的生存能力。

皮肤

科学家们在3D生物打印皮肤组织用于临床植入方面取得了显著进展。传统的皮肤移植通常缺乏血管化。但伦塞勒理工学院的一组研究人员使用BIO X 对一种皮肤进行3D生物打印,这种皮肤一旦植入小鼠体内,就会在4周内出现微血管形成和灌注。与此同时,加州大学洛杉矶分校的一个团队使用INKREDIBLE生物工程技术构建了多层、多细胞皮肤模型。

骨骼

一组瑞典科学家使用INKREDIBLE 3D生物打印机和同轴打印技术,用骨专用生物墨水CELLINK BONE.对骨组织进行生物工程。作者表明,使用同轴打印附件可以产生稳定的支架,在生物打印后保持细胞活力。

生殖器官

一项研究制造了3D支架来培养人工卵巢,该卵巢植入小鼠体内后,竟然成功繁衍。与此同时,一组来自华中大学的研究人员利用转移小鼠细胞生物打印了能支持卵泡生长、发育的卵巢支架。这有利成果有望用于生殖疾病临床治疗。

干细胞治疗

干细胞推动了组织再生的转变。这些干细胞也为组织再生和人类疾病研究提供了无限的细胞来源。一些研究人员认为,重组人类诱导的多能干细胞的能力将有助于我们理解疾病机制和表型变异性。

软骨

阿尔伯塔大学的一个实验室使用了INKREDIBLE™ LifeInk® 200 胶原蛋白将人鼻软骨细胞3D生物打印到移植物中。该移植物在小鼠模型中皮下植入后保持稳定。