生物打印是一種已經(jīng)存在多年的3D打印技術(shù)，自2000年左右以來一直用于醫(yī)療目的。然而，它有一定的局限性，特別是在藥物開發(fā)方面，其成本仍然很高。在Versus Arthritis的資助下，紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的研究人員開發(fā)出了一種3D生物打印含細(xì)胞凝膠的新方法，為癌癥、心臟病和關(guān)節(jié)炎治療的進(jìn)展鋪平了道路。該工藝能夠忠實地再現(xiàn)人體組織，已在美國和歐洲獲得專利。此外，在肯尼·達(dá)爾加諾教授的領(lǐng)導(dǎo)下，該團(tuán)隊創(chuàng)立了初創(chuàng)公司Jetbio，以吸引投資，在全球?qū)嶒炇也渴餜eJI打印機。

印刷過程究竟是怎樣的？這項技術(shù)被稱為“反應(yīng)射流沖擊”，基于兩種液體相互噴射的生物打印過程。一種含有懸浮細(xì)胞的交聯(lián)溶液，另一種是聚合物溶液。將它們在空氣中混合會形成富含細(xì)胞的水凝膠，然后可以在幾乎任何表面上進(jìn)行3D打印。該過程的特點是執(zhí)行速度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)技術(shù)，并可以實現(xiàn)高出十倍的細(xì)胞密度。此外，獲得的組織與人體組織樣本相似。

左：3D打印技術(shù)，右：ReJI打印機。 

反應(yīng)射流沖擊(ReJI)技術(shù)在藥物開發(fā)中發(fā)揮著重要作用，特別是在體外細(xì)胞培養(yǎng)測試中，細(xì)胞通常在人工條件下在平坦表面上（即體外）生長。然而，這些傳統(tǒng)的二維模型并不能反映人體的現(xiàn)實，人體中的細(xì)胞是在三維環(huán)境中相互作用的。這就是ReJI技術(shù)的用武之地：通過在3D矩陣中打印細(xì)胞，可以更好地復(fù)制組織，使測試更加準(zhǔn)確。這有助于加快整個進(jìn)程。此外，Jetbio方法還有其他優(yōu)勢：它更經(jīng)濟(jì)，并且使藥物開發(fā)更容易實現(xiàn)，從而讓更多人能夠獲得治療。此外，Jetbio團(tuán)隊已經(jīng)被邀請到眾議院展示這項可以優(yōu)化藥品生產(chǎn)的技術(shù)。

紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)工程學(xué)院的Kenny Dalgarno教授強調(diào)了藥物開發(fā)目前面臨的挑戰(zhàn)：“藥物研發(fā)是一個復(fù)雜且成本高昂的過程，甚至在進(jìn)入臨床試驗之前都要經(jīng)過多輪測試。在這些試驗中，只有十分之一的化合物能夠進(jìn)入市場。這些失敗率清楚地表明，我們需要改進(jìn)模型，以更好地模擬人類對藥物的反應(yīng)。目前，人們對開發(fā)更有效的人類體外疾病和組織模型非常感興趣，以便更有效地測試藥物?！?/span>

反應(yīng)射流沖擊(ReJI)生物打印技術(shù)是一種快速打印仿生凝膠的系統(tǒng)，用于開發(fā)藥物測試的體外疾病模型。

科學(xué)家還致力于開發(fā)針對關(guān)節(jié)炎患者的技術(shù)，在現(xiàn)有的自體軟骨細(xì)胞植入（ACI）框架內(nèi)實現(xiàn)更加個性化的細(xì)胞培養(yǎng)?！癑etbio團(tuán)隊處于研究和先進(jìn)新技術(shù)的前沿，這些技術(shù)應(yīng)該能夠提高藥物開發(fā)的質(zhì)量和速度。這些進(jìn)步可以讓人們更快地獲得新療法，特別是針對關(guān)節(jié)炎、癌癥和心血管疾病?！盫ersus Arthritis研究總監(jiān)Lucy Donaldson表示：“這是一個重大突破?！?/span>

此外，打印機未來還將用于治療多種疾病，例如歐盟資助的REBORN項目。在這個項目中，紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的一個團(tuán)隊正在開發(fā)心室的體外模型。ReJI生物打印與其他生物過程相結(jié)合。要了解有關(guān)ReJI打印機和紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的更多信息，請單擊此處；要了解有關(guān)Jetbio的更多信息，請單擊此處。在下面的視頻中，Jetbio首席科學(xué)官Kenny Dalgarno教授解釋了如何使用該流程進(jìn)行體外白血病模型的可擴展制造。

編譯整理：3dnatives