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中国日报网:国内首个商品化3D打印肝单元发布 将推动中国新药研发2015-10-24

中国日报网浙江频道讯 10月9日,在2015中国转化医学大会上,杭州电子科技大学与杭州捷诺飞生物科技有限公司鉴定并发布国内首个商品化3D打印肝单元和下一代生物3D打印工作站。杭州电子科技大学徐铭恩教授在发布会上指出,这不但推进了3D打印人工组织器官的研发进程,也为新药筛选提供了全新的解决方案,将推动中国新药创制与开发。  

  
                                                                     第三代生物打印机

                                                          什么是生物3D打印
  生物3D打印技术是指以用户自由设计或由医学影像重建的计算机三维模型为基础,定位装配生物材料或活细胞,制造生物支架、组织器官和个性化医疗器械等医学产品的3D打印技术。
  杭州电子科技大学徐铭恩教授在发布会上指出,生物医学技术与3D打印技术结合,可以针对患者特定的就剖构造、生理功能和治疗需求,快速制造生物支架、组织器官等生物医学产品,为开发个性化、精准化的医疗手段提供了全新的技术可能。
  成人肝脏由50到100万个称作肝小叶的单元组成,肝小叶是肝结构和功能的基本单位,模仿肝小叶结构制备肝单元,是制造人工肝脏的关键步骤。
  “现在先实现具有稳定功能3D打印肝单元的批量生产,原因主要有两个。一是目前我国临床治疗中,肝脏的需求量较大,二是肝脏药物毒性在药物开发中很重要。” 徐铭恩说。


                                                                   第三代生物打印机

                                                   为新药筛选提供全新方案
  在国家863项目资助下,捷诺飞公司与杭州电子科技大学“浙江省医学信息与生物三维打印重点实验室”联合攻关,在过去十年中逐步解决了细胞3D打印成活率低、组织功能诱导难和大规模量产障碍等一系列难题,在2015年实现了具有稳定功能3D打印肝单元的批量生产。
  这一成果不但推进人工肝的研发进程,对创新药物开发也具有重要意义。由于缺乏准确的药物筛选模型,新药研发一直是个高成本、低效率和高风险领域,近年来国际上单个创新药物的开发成本已普遍超过50亿美元。
  徐铭恩指出,进行药物筛选最佳的方法是用人体,这又是被法律道德所不允许的。目前的药物筛选技术主要是高通量药物筛选和动物模型药物筛选。其中高通量药物筛选的相关率小于1%,动物模型药物筛选的无关率达58%,相关率为33%,还有一定的相反率。这使得药物筛选临床转化率较低。
  “但现在的第三代生物3D打印机,可以用人源细胞3D打印的组织和构建病理模型,能准确反映化学和生物药物在人体内的药理活性,从而提高药物筛选成功率,将为创新药物开发带来革命性改变。”


                                                      试管中白色五边形物质即为3D打印肝单元

                                                  推进3D打印人工组织器官研发进程
  同时,联合研发团队发布了下一代生物3D打印工作站“Regenovo 3D bio-print Work StationTM ”,以及配套的12款生物墨水和3款生物打印墨盒。这标志着国家863计划“面向快速修复及组织器官移植应用的系列生物3D打印技术和装备开发”取得重大突破。
  不同于以往的生物3D打印机,Regenovo 3D bio-print Work Station紧扣生命科学和医学需求,自主构建和完善了整个技术平台,将生物3D打印设备变成一个稳定、易用、多功能和可扩展的一体化工作平台。
  “例如:REGEN-MTS多喷头系统,可以实现8种不同细胞的同步打印与差异化控制;生物3D打印机会受到洁净、温度、湿度、二氧化碳含量等条件影响,这些在这次的第三代生物3D打印机中,都可以得到精确的掌控。” 徐铭恩介绍。
   在第三代生物3D打印机的首位用户、国立台湾大学高分子科学与工程学研究所徐善慧教授看来,这一系列的创新不但为3D肝单元等组织量产提供了平台,更为加快生物3D打印技术在医学临床的应用,人工组织器官的3D打印制造提供了全新的技术支持平台。2015年10月10日中国日报网


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