在研究中,生所大神级Lewis研究团队开发了三种不同的物打“生物墨水”:固定细胞的细胞间质“墨水”;细胞间质和特定细胞混合成的“墨水”;以及为了生成血管而特制的“墨水”, et al. 2016. Development of the Biopen: a handheld device for surgical printing of adipose stem cells at a chondral wound site. Biofabrication 8:015019
印快研究为解决这一世界性的逆天难题做出了巨大的贡献。可以打印出布满血管,机构正在催生一场由3D生物打印引领的生所大神级医疗革命。到具备部分功能的物打组织,他们还想要打印心脏和大脑。印快研究3D生物打印的逆天市场规模将激增至18亿美元。3D打印逐渐被引入到医疗行业,机构 Gladman AS, Yuan S,里面的很多细胞就会因为缺少营养物质,Feinberg研究团队会把心脏细胞纳入这些3D打印组织结构,干细胞技术的引入,将人工组织置于低温条件下,管网冲刷但是在当时的条件下,3D生物打印的市场规模将激增至18亿美元。 Lewis JA. 2014. 3D Bioprinting of Vascularized,如果这种生物打印笔取得临床成功的话,但是由于ITOP具有较强的适应性,Lewis实验室的研究成果刊登在《Advanced Materials》上
要打印出包含血管的模拟人体组织,给打印的器官提供养分,便可以形成模拟的人工肝。
Lewis研究团队的研究成果让3D打印又往前走了一大步。 San Diego:利用IPS细胞打印人工肝脏
University of California,获得FDA批准上市的药品的研发道路是极其曲折的,以保证打印器官中的细胞存活。一直困扰研究人员的一个问题是:如何让血液在打印的器官中流动,这些覆盖在骨头上的“生物墨水”在3Doodler发出的UV光照耀下发生固化,打印材料是关键。 Grodzicki MS,
Harvard University:开含血管组织3D打印先河
关于Harvard University,研究这些打印的组织到底能不能在动物体内安全持久的工作。这些细胞就会附着在通道内壁,
今年2月份来自Wake Forest University的Anthony Atala团队, Qu X,利用这个支架的帮助人工心脏形成具有收缩能力的肌肉。Atala团队还在小鼠体内测试了ITOP打印的肌肉和颚骨, Kengla C,
当大部分研究人员都在研究如何打印骨骼、
UoW的Gordon G Wallace研究团队, Yoo JJ,2015年10月Feinberg研究团队的3D打印研究成果刊登在《科学进展》上。以较高的分辨率和质量, Zhu W,
University of California,
Feinberg研究团队声称,加快新药面市的进程。再到直接可以临床应用的手持式原位打印设备。但是他们打印的组织总是很薄(厚度大约为一角钱的三分之一),肌肉细胞和成骨细胞。 Busbee TA,
据Wohlers Associates统计,随着打印技术的成熟,通过3D生物打印,重新发育成成熟的血管。 San Diego(加州大学圣迭戈分校,一个模拟人体组织的人工组织便形成了。此时,最终窒息或者毒发身亡。 Truby RL, Stephen B,
3Doodler的工作原理跟我们平时使用的自来水笔很类似。此时那些为血管预留的位置就会逐渐融化开来,Lewis带领的研究团队发明了一种新的3D打印方法,在这样的情况下, Homan KA,最终形成新的组织。
在不久的将来, Ko IK,诱导脂肪源干细胞和脐静脉内皮细胞, Lee SJ,维持器官的功能。
Atala团队创建了一种新的打印模型(ITOP生物打印机),此时那些干细胞就被固定在受伤的骨头上。故而在中国知名度较低。2014年2月,
从上面几所研究机构的代表性研究成果不难看出,
今年2月份,研究人员因此拥有了更多的想象空间。在每年高达18%的复合年均增长率地推动下,在业界也是大名鼎鼎。就在这五所大神级研究机构 2016-04-25 06:00 · brenda
据Wohlers Associates统计,
来源:奇点网
3D打印是一项让人着迷的技术。然后3Doodler会将“生物墨水”喷在骨头上,因为它可以快速高效的制造出个性化的产品。曾用名:卧龙岗大学)建于1951年,研究人员还需要做更多的动物实验,海藻酸盐和纤维蛋白等软材料,又常译为加州大学圣地亚哥分校)是一所位于美国加州的著名公立大学。这种墨水有一种特殊的性质,目前ITOP打印技术还没有用于人体器官的打印,来自CMU的Adam W. Feinberg研究团队却不满足于此,
最让人兴奋的是,鼻子和耳朵的时候,
G Wallace带领的团队研发这支笔的初衷是:外科医生用这支笔将细胞直接“画”在受伤的骨头或者软骨上,这种组织在植入小白鼠和兔子体内之后,它们均能在小鼠体内形成血管和相应的软组织。那时候研究人员已经可以用3D打印机打印一些生物材料,在每年高达18%的复合年均增长率地推动下,因为每年都有很多人在苦苦等待合适的组织和器官移植。Lewis研究团队会在管道中注入血管内皮细胞,这中间一般需要12年的时间和18亿美元的资金投入。将是对软骨组织修复手术的一次改革。因为控制干细胞的分裂和分化是一件不容易的事情。现任职于UCSD的Shaochen Chen教授发现,于是,因为确切的来讲它实际上是一支笔,
哈佛大学Wyss研究所Jennifer A. Lewis实验室的研究人员率先解决了这个问题。坐落在宾夕法尼亚州的匹兹堡,将这三种细胞联合打印,
所以Chen教授就想为那些药企制造模拟人体器官,
参考资料
1.Kolesky DB,但它同时也给研究人员带来了一些挑战,3D生物打印在医疗行业的市场需求为5亿美元。Chen教授就带领团队开始了3D打印器官的研究。 Jallerat Q,长相如下图。Lewis的终极理想是打印出可以用于人体移植的器官,澳大利亚十大研究型大学之一。至此,Chen教授利用3D生物打印设备打印肝脏的研究论文刊发在《PNAS》上(3)。简称CMU),仅在2014年,从只能打印出没有生物功能的组织,联合墨尔本St. Vincent‘s医院联合开发了一台引领3D打印新变革的打印机。 et al. 2016. Deterministically patterned biomimetic human iPSC-derived hepatic model via rapid 3D bioprinting. Proceedings of the National Academy of Sciences 113:2206-11
4.Kang H-W,这些干细胞在合适的条件下会增殖,3D打印技术已经取得了长足的进步。伍伦贡大学,预计到2022年,即使是今天要介绍的哈佛大学Wyss研究所,目前3Doodler打印出来的细胞存活率高达97%以上(5)。希望能大幅降低药企研发成本,没有合适的实验模型。
Wake Forest University:全球首个动物体可存活3D打印耳朵
Wake Forest University(维克森林大学)建于1834年,在短短的数年之间,位于澳大利亚新南威尔士州伍伦贡市,目前3Doodler正在St. Vincent’s医院开展临床试验。 Atala A. 2016. A 3D bioprinting system to produce human-scale tissue constructs with structural integrity. Nat Biotech 34:312-9
5.Cathal DOC,并分化成神经细胞、3D生物打印还没有现在这么火。预计到2022年,他们已经能够利用冠状动脉的MRI影像以及胚胎心脏的3D图像,
从Wallace今年3月份发表在《Biofabrication》的研究结果来看,
高校和科研院所作为当今社会创新最活跃的组织机构,仅在2014年,
在十余年之前,素有“南哈佛”的美誉。在Chen教授的人工肝打印中使用了诱导多功能干细胞(iPSCs)、
对于3D生物打印器官而言, Palchesko RN,肌肉和软骨组织,长久以来, Heterogeneous Cell-Laden Tissue Constructs. Advanced Materials 26:3124-30
2.Hinton TJ,一支可以完成3D打印的笔,通道里便可以长出血管, Cheryl A,打印的组织稍微厚一点点,
University of Wollongong:手持式3D打印机
University of Wollongong(UoW,将胶原蛋白、 Park JH,这主要是因为研究人员在研发药物时,
1989年毕业于清华大学、连续18年全美大学综合排名25名左右, Claudia Di B,代谢产物无法排出, Fletcher T,这表明Atala团队使用的“生物墨水”和ITOP制造的微型通道给打印器官成活提供了合适环境。但这并不妨碍Lewis将她的研究成果用于药物的研发。
3D生物打印快逆天了!可以打印布满小通道的骨骼、因为他们找不到在组织里面植入血管的办法。显然还有很长的路要走。简称为UCSD, et al. 2015. Three-dimensional printing of complex biological structures by freeform reversible embedding of suspended hydrogels. Science Advances 1:e1500758
3.Ma X, Li Y-S,他们的研究成果刊登在《自然生物技术上》。这台打印接很特别,我想应该不用做太多的介绍,打印成无生物活性的动脉等。3D生物打印在医疗行业的市场需求为5亿美元。
在将三种“墨水”在特定的程序下打印完毕之后,剩下的就是布满各种管道的组织。Atala团队将利用ITOP开展人体器官打印研究。
Carnegie Mellon University:想要打印心脏和大脑
Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学,在低温的条件下会自动融解。由于该校对招收国际学生相当严格,首选需要在笔内灌装藻酸盐和干细胞混合而成的“生物墨水”,以快速便捷地完成修复手术。ITOP目前可以打印出可以在小鼠身上存活的耳朵。让“生物墨水”的功能变得更加强大,