常见问题解答:生物打印

由乔治·马金(Georgi Makin)撰写

在此常见问题解答中,科技医学高级编辑Georgi Makin回答了有关生物打印领域的十大问题。还有什么要补充的吗?让他们留在评论中!

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1 –“生物打印”是什么意思?

生物打印是一种可以对生物材料进行3D打印以形成包括组织或更常见的3D细胞培养物的三维结构的方法。

生物打印已成为3D打印人体部位的成功方法的头条新闻,例如 耳朵, 眼睛重建手术支架。一些人甚至预测,该技术可在将来按需用于个性化替换器官的3D打印中。

应该澄清的是,生物制造替代组织和器官的现实是遥遥无期的应用,因为专家们预测,在诊所中使用生物打印技术至少需要5-10年的时间。但是,生物打印研究的初步结果非常令人兴奋,因为小型的功能性“类器官”和支架证明了这种概念。‘添加剂制造’生物构建体。


An ‘out-of-this-world’ technology…

随着科学家正在利用微重力来打印3D组织和其他生物构造物,生物打印甚至正在太空中发生。

>>在科技医学上从NASA的最新更新中了解更多信息


如â€所定义细胞词汇&基因治疗与再生医学由科技医学合作伙伴出版物制作, 再生医学 RegMedNet,生物打印是:

制造技术,该技术使用三维(3D)打印机对基于计算机辅助设计(CAD)3D图的基于细胞和组织的构造进行对齐,图案化和构建。

2 –生物打印和3D打印有什么区别?

3D打印与生物打印之间的主要区别在于,与典型的3D打印机中使用的“长丝”相反,使用的是生物“ bioink”。

生物墨水通常由水凝胶组成,该水凝胶包含用于所需构建体的适当细胞(可能包括干细胞),蛋白质和其他对于细胞生长和组织形成必不可少的基质材料。

如â€所定义细胞词汇&基因治疗与再生医学’,生物墨水是:

由细胞,基质材料或两者的组合组成的可进行生物打印的材料,其特性允许制造基于三维(3D)细胞和组织的构造。

3 –再生医学与生物打印之间有什么联系?

再生医学的定义为细胞词汇&基因治疗与再生医学称为:

替换或再生人类细胞,组织或器官以恢复或建立正常功能的过程。

根据这一定义,生物打印可以被视为一种再生医学技术,因为生物打印研究的更广泛领域的总体目标是制造组织来替代人体中有缺陷的组织和器官,作为器官捐赠危机的一种可能解决方案,并且是一种未来主义的个性化产品。治疗机会。

从患者自己的细胞甚至自己的干细胞对组织进行生物打印,不仅可以解决与器官捐赠危机相关的问题,而且还可以降低拒绝移植/植入的组织和设备的风险。

这种个性化水平不仅令人兴奋,而且随着干细胞疗法在世界范围内开始被认可以及围绕这些个性化实践的安全监管的对话继续,这也是可能的。

4 –生物打印如何工作?

正如我之前提到的,生物打印依赖于生物墨水,这种墨水比标准3D打印机可以使用的典型细丝要复杂得多,但是研究人员甚至在开发中使用了许多不同的方法。

首先,重要的是要注意,可以通过几种不同类型的3D打印机以不同的方法进行生物打印,因为一些团队选择调整其3D打印机以适合其项目,其他团队则投资于生物打印机,而其他人则创建了自己的打印机。各个级别的“生物打印机”。


快速面-‘POST’-编辑的注释:

在2020年英国科学技术议会办公厅POSTNOTE中,重点介绍了不同的方法,包括喷墨打印,阀门打印和微挤压,但该报告还重点介绍了新颖的方法,包括 反应射流撞击suspended layer 添加剂制造.

>>在完整报告中查找有关生物打印方法的更多信息


简而言之,生物打印要么通过将生物材料添加到其他材料上形成3D结构,要么更常见的是通过3D打印能够“吸收”生物材料形成所需3D组织结构的多孔支架。

当然,这是一个非常简单的解释,它说明了随着世界各地的创新者如何进行生物打印“工作”,如何继续以新颖的方法应对不同的生物挑战,其中一些已在不同的采访和社论中详尽阐述了作为...的一部分 这个聚光灯.

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5 –生物打印有什么用?

目前,生物打印并不一定要在研究以外的很多地方“使用”,但是在许多不同的医学领域应用该技术的潜力尤其令人兴奋。

我在科技医学上发表的研究故事中的一些个人亮点包括生物打印的卵巢,角膜,甚至是小的功能性肺泡!


因为“眼见为实”……

在科技医学上,围绕眼睛或眼睛组件的3D打印或生物打印的新闻总是非常受欢迎。以下是一些我们的热门故事:


我认为我们可以看到快速有效地采用或“使用”生物打印的一个领域是重建或烧伤治疗。现在已经成功地使用了手持式生物打印机,该打印机被设计为将组织直接滚动(皮肤)在伤口上。这可以有效替代皮肤移植和长期伤口愈合吗?

 


A ‘touch’ of genius… 


 

6 –为什么生物打印很重要?

生物打印很重要,因为它可能是将来解决许多关键生物学和医学挑战的方法。随着医学的未来变得更加个性化并针对每个患者和病理情况进行个性化,诸如生物打印之类的技术可能会成为加速现代医学的工具。

 


值得深思:可以进行生物打印 解决器官捐赠危机?

尽管我们竭尽所能地明智地交流了这一领域的令人振奋的进展,而没有增加主流媒体可能通过生物打印功能完备的器官这一想法而引起的炒作,但随着技术,方法和材料的发展,这并非完全超出了可能性范围随着时间的流逝而发展。

可以 几代人的情况就是生物打印 可以 正如我之前提到的,在解决器官捐赠危机方面发挥了重要作用,但是在我们开始讨论生物打印及其重要性的过程之前,需要解决硬件,软件和生物学方面的许多局限性(仅举几例!)位置作为解决关键组织器官替换需求的解决方案。

 


 

更直接地,生物打印可以用来 印刷肿瘤 以及实验室中用于测试药物组合和个性化疗法的其他病理。如果可以在与您自己的生物学类似的系统中以3D打印来自您自己肿瘤的细胞的肿瘤的确切尺寸和生理特性,则可能是量身定制的治疗组合可以更好地治疗您的癌症,例如。

最后,可能更具有革命性,如果可以在与人类相匹配的生物系统中对病理进行生物打印,那么是否有潜力 生物打印替代动物测试的需要,或至少减少评估新药所需的活体动物数量?

7 –生物打印如何受到监管?

好吧,那不是真的……

关于调节生物印记的最佳方法的争论一直很多,因为生物印记将转化为临床人类医学(在不久的将来)。您如何调节生物制品组织?作为设备?作为药?

值得庆幸的是,我不需要回答这个问题,因为我已经邀请了一个专家小组来为我解答!查看我们最新的–纸上面板•了解有关调节生物打印组织的潜力以及尚待解决的关键问题和挑战的更多信息。

>>通过此了解更多有关调节生物打印组织的信息‘panel on paper’

8 –诊所什么时候可以进行生物打印?

这是一个很难回答的问题,所以我不会承诺要说什么。

实际上,正如我之前概述的那样,我们不太可能会很快看到生物指纹转换到诊所。例如,虽然生物印刷的角膜和皮肤可能达到非常复杂的发育水平,但要解决的主要障碍是如何调节和验证这些组织作为治疗选择的机会。

在科技医学的每次采访中,我都尝试向专家们提出一个问题,以期问专家们认为该领域将在5-10年内走向何方’时间。找出我们的专家对我们如何将生物打印转换为临床的想法 聚光灯 面试

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9 –生物打印的主要挑战是什么?

生物打印面临许多与项目或预期成果相关的材料,硬件,软件和方法方面的挑战,我将留给专家们解决 聚焦访谈.

但更普遍的是,主要挑战之一(除了 )似乎是公众的看法。在 3DMedLIVE 2019年:外科手术中的3D打印,我记得在座谈会上有关于管理患者和公众对这些技术功能的理解的困难的对话,因为该领域的媒体炒作和普遍兴奋倾向于使对话与生物印刷的实际可能相形见,,给什么人 生物打印是可能的。

希望随着关于调节生物打印组织的现实的对话不断升级,对于我们应该从技术以及研究机构和医疗系统的能力所期望的支持方面,我们可能会更加清楚。

10 –在哪里可以找到有关生物打印的更多信息?

科技医学是我们在医疗领域托管生物打印的绝佳资源。 整个新闻和采访频道以及我们的第一个 聚光灯功能 在该地区!

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我们还与 医学3D打印杂志 其中包括经过同行评审的研究以及专家的见解,以及本文前面引用的出版物, 再生医学 和 RegMedNet

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