制造器官？强生3D生物打印解决方案

导读：FluidForm位于波士顿地区，是研究、修复和更换功能性人体组织的领先者。依靠FRESH3D打印技术（先进的生物制造平台），与公司包括开发和临床前项目的产品线，FluidForm正在解决人类健康方面的需求。这些项目包括生物假体植入式医疗设备，以及用于测试药物功效和心脏毒性的新一代结构和复杂成分组织模型，还侧重于组织和器官置换。

△FRESH™ technology

南极熊获悉，人体组织研究、修复和更换领域领导者FluidForm在2021年6月17日宣布，与强生医疗器械公司成员Ethicon, Inc. 签署协议，使用FluidForm的FRESH技术发展3D生物打印。此次合作利用FRESH™ 3D生物打印平台实现传统技术无法制造的特定组织。

△使用胶原蛋白打印的三叶瓣心脏瓣膜

FluidForm的首席执行官Mike Graffeo表示，Ethicon是外科领域的全球领导者，他们的3D打印中心在医学应用方面处于行业领先地位。公司对FRESH技术产生的影响感到兴奋，并很高兴与Ethicon合作以实现更多目标。

△一种体外人体模型，可在临床前发现过程的早期检测复杂的心律失常，使药物开发人员能够确定最佳候选药物以进行人体试验并最终用于患者。

FRESH技术

为了构建人体组织，通常需要整合结构和功能：通过控制不同细胞类型、蛋白质和生长因子，以重建真实组织中复杂生理学。FRESH（Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels）通过修改生物打印环境，可高分辨率3D打印人体天然蛋白质和细胞。技术的关键创新是在将打印步骤在支撑浴内进行。

△使用凝胶化学打印细胞和ECM蛋白（离子、pH、酶）。

在支撑浴中打印可以物不会变形。据悉，FluidForm正在试图通过凝胶化学、bioink-support浴界面打印细胞致密材料，构建人体组织，甚至是全尺寸器官。

△FRESH technology

FluidForm称，公司的FRESH™专利技术已被证明可以从结构到功能重建生物学进行3D打印：

  • 产生真正功能性跳动的人体心室和心脏瓣膜

  • 重建复杂的分支脉管系统，甚至是毛细血管规模

  • 调整细胞排列，产生肌肉纤维和组织各向异性

  • 在大型动物研究中促进组织再生

  • 全尺寸器官制造

△打印致密细胞组织

FluidForm认为，为了研究、培训和作为潜在替代品进行功能性人体组织重建有可能改变人类健康。他们正在寻求组织疗法，从根本上改变人类的健康和长寿。

△细胞打印方法对比

3D打印为器官制造带来新的机遇

器官替换这一概念在科幻领域已经不是一个新词汇了。人类的衰老、疾病很大程度是从人体器官的衰老、病变开始。那么，人类是否能够通过制造新的器官来替换受损或者病变的部分，从而消除疾病，甚至是延长人类寿命？为了验证这一想法，多年来，许多研究人员进行了大量实验。但是，细胞的体外培养对环境和技术有着很大的要求。3D打印的出现，似乎为这个领域带来了新的生机。

△利用个性化医学、合成和计算生物学、先进材料、3D打印和人工智能的交叉点，将患者数据转化为人体组织。

布法罗大学研究团队开发了快速3D打印技术，能够在19分钟内打印一个真人大小的“手”。瑞典隆德大学的研究人员设计了一种具有生物相容性的新型生物墨水，使人体器官的3D打印更加逼真。而3D Systems也在大胆尝试，努力实现3D打印肺器官。随着航天技术的发展，在太空打印人体器官似乎也引起了科学家的兴趣。

△一种可以降低钙化风险的瓣膜，并且可以使用微创方法进行植入，以实现广泛的患者通路。

随着2021年6月在杭州落幕的第五届Regenovo生物3D打印高峰论坛，我国也发布了首个细胞与组织器官智能再造装置。

参考阅读：

1. FluidForm Announces Agreement to Develop 3D BioprintingSolutions
2. FRESH™ technology
3. 布法罗大学研究团队开发快速3D打印技术促进3D打印器官发展
4. 具有生物相容性的新型生物墨水，使人体器官的3D打印更加逼真
5. 3D Systems公司大胆尝试，3D打印肺器官有望实现
6. 把3D打印机送上天，在太空打印人体器官，科学家这么折腾为了什么
7. 第五届Regenovo生物3D打印高峰论坛落幕，发布我国首个细胞与组织器官智能再造装置

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