​韩国研究机构使用3D细胞生物打印技术进行新的干细胞研究

3D打印快讯
2020
05/21
10:51
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来源: 增材之光

韩国卫生和福利部选择了一家领先的韩国生物医学工程公司,通过结合并整合3D细胞生物打印和微培养环境控制技术,开发用于多能干细胞的心肌细胞的细胞成熟技术。T&R Biofab主要生产可生物吸收的支架,该支架使用创新的3D打印技术帮助组织和器官再生和重建。该公司成立于2013年,是在浦项科技大学(POSTECH)积累了10年的研究和专业知识而建立的,并且在最近几年中取得了长足的发展。

现在,它已被选为干细胞和再生医学商业化项目的综合研究所,该项目旨在利用国家干细胞库中的资源,建立来源于淀粉有效干细胞系的心肌细胞药物反应特征信息。

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据《韩国生物医学评论》报道,T&R Biofab将结合多种元素和3D细胞打印技术,以开发促进和批量生产一种能像人类成人心肌细胞一样发挥功能的促进心肌细胞成熟的产品。心肌细胞构成了心肌,主要参与心脏的收缩功能,使血液在体内循环。该公司的最终目标是像其他大多数发明一样,销售最终产品,例如其deCelluid水凝胶组织衍生的生物油墨或混合生物打印机,该公司称其拥有开发人造器官的核心技术。如皮肤、心脏和肝脏。

在新药开发过程中,人心肌细胞是心脏毒性评估和心脏病细胞治疗领域的重要资源。心脏毒性是几种细胞毒性药物的众所周知的副作用,可能导致死亡。该术语通常用于指代心脏功能障碍和衰竭,但是,还已知新的癌症疗法会增加心肌缺血(当心肌梗阻时)的发生,并通过高血压的发展而具有间接的心脏毒性作用。甚至放疗也已确定可导致广泛的心脏毒性效应。

该公司认为,到目前为止,多能干细胞衍生的心肌细胞还不成熟,已知会引起细胞治疗发展中的一些问题,例如临床前动物实验中的心律失常。实际上,根据最近发表的关于人类诱导的多能干细胞衍生的心肌细胞在临床前癌症药物心脏毒性试验中的使用的评论,该研究表明,总体而言,研究“受到对心脏毒性的全动物模型的依赖所阻碍。未能反映人类心肌的基本生物学或心脏毒性反应”,并且“人类诱导的多能干细胞衍生的心肌细胞作为一种体外研究工具的出现为理解药物诱导的心脏毒性提供了广阔的前景。”

人体组织和器官的3D生物打印已经使组织工程学发生了革命性的变化,多年来帮助研究人员超越了动物模型。实际上,许多科学家已经使用该技术研究了心脏细胞的体外组织模型,甚至有些人已经使用了人类胚胎干细胞衍生的心肌细胞。

进一步发展,并将使用3D生物打印技术作为新调查的基础,这家风险公司将与首尔国立大学医学院生物医学系的研究人员合作,进行政府研究,直至2022年12月赠款8.25亿韩元,估计为682.718美元。


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T&R Biofab 3D生物打印(来源:T&R Biofab)


研究人员将围绕最佳心肌细胞成熟技术的探索,着力评估诱导技术对心肌细胞成熟的有效性。建立成熟度评估方法,最后开发出促进心肌细胞成熟的原型。

一旦他们的任务成功完成并提供了可用于新药开发毒性评估的有用的细胞资源参考数据,他们就可以继续开发和商业化促进心肌细胞成熟的产品,使其功能与成人相似。

T&R Biofab高管表示:“如果我们能够开发出一种诱导心肌细胞成熟的技术,我们也将能够开发出一种高功能的干细胞治疗方法,克服现有干细胞治疗方法的局限性,这种治疗方法到目前为止疗效甚微。”他还建议,这项研究“将为成熟的心肌细胞药物和体外疾病模型以及生物人工器官开发毒理学评估平台。”

T&R Biofab公开宣称他们渴望成为世界上最好的生物医学工程公司,能够在体外打印人体器官和组织以进行临床移植。这是全球大多数生物打印公司的重点,但是,T&R Biofab的发展迅速。该公司由韩国工业大学机械工程学教授Yun Wonsoo创立,现已拥有8项与生物打印相关的专利和超过35项3D打印专利,从而将该技术推向了新的研究阶段。他们在亚洲3D单元模型市场中对产品的需求已使他们在该地区获得认可。此外,通过这项新开发,我们可以看到它们如何接近其最初的目标。
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