生物打印公司成立 HU3DINKS 联盟，开发基于人体组织的生物墨水

2023年7月，南极熊获悉，名为HU3DINKS的新国际联盟正在团结起来完成一个使命：开发用于生物3D打印的基于人体组织的生物墨水，取代动物源性生物墨水，引领生物打印革命。



生物打印中使用的许多生物墨水都并非来源于人类，大部分是动物源性的胶原蛋白和明胶。虽然这些材料具有生物相容性，但它们也有局限性。例如，人体组织的复杂混合物，包括细胞外基质（ECM）、糖胺聚糖或多糖，很难复制。

HU3DINKS 在其项目数据库中指出，Matrigel（康宁公司著名的凝胶状蛋白 ECM 材料）源自小鼠肿瘤模型，其起源存在伦理问题、生长因子的过度表达以及批次间的变异性使其不适合临床应用。因此，迫切需要替代方案，不仅是因为动物测试的伦理问题，而且是为了更准确地模拟人体组织过程和条件。

合成聚合物已被探索和开发，但它们也面临着挑战，研究人员提出了人体复杂性的简化版本，这些材料的体外测试与动物模型之间存在明显的差距。有鉴于此，HU3DINKS 项目正在冒险进入未知领域，专注于创建下一代基于人体组织的生物墨水，特别是源自人类胎盘的生物墨水。The Human Touch (THT) Biomaterials开发的人类胎盘基质和其他人性化产品将以零残忍的方式构成新生物墨水。

THT Biomaterials 创始人兼首席执行官 Johannes Hackethal 在 LinkedIn 上评论了这一消息：“共同努力，将 3D 生物打印技术带入手术室等应有的地方。在多个层面上为人类提供人性化医学是我们的日常使命。”


△THT Biomaterials 人胎盘基质。

该联盟表示，在 3D 打印中使用人类生物墨水的潜在优势是巨大的。HU3DINKS 计划利用市售的人体组织衍生材料创建可有效用于各种打印技术的生物墨水，特别是挤出和基于光的 3D 打印工艺。这些材料通常来自存储不同生物样本的生物库；手术后或死后捐赠的组织；体外培养人体细胞的细胞培养实验室、富含干细胞的脐带血库、专门生产人体组织产品的公司，甚至提供医疗程序样本的合作医院和诊所。

基于人体组织的生物墨水在生物打印领域越来越受到关注。值得注意的进展包括源自人体组织脱细胞细胞外基质的生物墨水，能够确保更真实的细胞环境。人源明胶、血小板裂解物和血浆也已成为有前途的材料。虽然藻酸盐和胶原蛋白等材料本质上并非源自人类，但它们可以与人类细胞结合，产生利用人类细胞功能的生物墨水。该领域的多家公司，包括 Celllink、RegenHU、Aspect Biosystems、Tissue Labs和Allevi（现已成为 3D Systems 的一部分）也在开发基于人体组织的生物墨水。这些品牌与学术实验室合作，旨在创新和商业化生物墨水，将人体细胞整合到治疗和研究应用中。

未来的先锋
该联盟成功的关键是协作。HU3DINKS 与生物墨水先驱BIO INX等知名生物医药公司和机构合作；MorphoMed，贡献其医疗级丝绸技术；UpNano以其在双光子聚合 (2PP) 高分辨率 3D 生物打印方面的专业知识而闻名， Ludwig Boltzmann研究所(LBI Trauma) 在验证新生物墨水方面发挥着关键作用。

利用Xpect-Inx和根特大学的技术，正在改进胎盘材料的打印性能。添加了来自 Morphomed 的丝纤维，使其更加坚固。UpNano 正在调整打印工艺并创造特殊材料以实现更好的细胞打印。LBI Trauma 将测试这些新的生物墨水，将市售的人体组织衍生材料变成可以无缝打印的生物墨水。


△NanoOne 2PP 3D 打印机。

除了直接的技术创新之外，HU3DINKS还展望了未来，生物打印在基于人体组织的生物墨水的支持下，将在再生医学、组织工程和个性化医疗保健中发挥关键作用，目标是为突破性的医疗保健应用铺平道路。

BIO INX 首席执行官 Jasper Van Hoorick 表示：“尽管将这些应用转化为临床现实还需要克服许多障碍，但生物打印技术已经在无动物测试领域提供了解决方案。在这里，“人类 3D 墨水”可以发挥巨大作用，使生物打印真正实现无动物性。”这些进步意味着药物或化妆品可以在 3D 打印的人体组织模型上进行测试，该模型比传统的 2D 细胞培养物更准确地表示天然 3D 组织。

要将生物打印提升到新的高度，2PP 等技术至关重要。UpNano 的材料专家 Markus Lunzer 强调，“该技术在性能方面取得了一些巨大进步，但目前主要受到高性能生物材料缺乏的限制。HU3DINKS 项目可以通过在结构和组成方面真正模仿人类细胞环境来引发该领域的范式转变。”

HU3DINKS 通过汇集世界各地的专家并致力于摆脱动物性材料，正在为医学等领域令人兴奋的突破铺平道路。