2025年2月17日,南极熊获悉,荷兰生物技术研究公司Ourobionics推出了 CHIMERA,这是一个将五种不同技术结合到单一系统中的生物制造和生物制造平台。
研究人员现在无需使用单独的设备进行不同的生物制造技术,而是可以在一个地方同时使用 3D 生物电喷雾、3D 细胞电纺丝、3D 生物电喷射、3D熔融/细胞电书写和标准 3D 挤出生物打印。这种集成旨在简化使用干细胞、类器官、基因和其他生物材料生产复杂组织的过程。
据Ourobionics研究公司介绍,CHIMERA通过提供模块化系统解决了基于细胞的生物制造中的一些主要挑战,使研究人员能够跨不同领域开展工作,包括组织工程、再生医学和合成生物学。
CHIMERA 的开发得到了OostNL领投的2024 年风险投资和10 亿欧元NXTGEN Hightech 计划的支持。这笔资金支持帮助该平台成为推动生物制造和再生医学研究的关键工具。
Ourobionics 首席技术官Ali Shooshtari 博士表示:“CHIMERA 平台将为组织工程、再生医学、合成生物学和基于细胞的产品生物制造领域的科学家、工业界和医疗专业人士带来革命性的改变。”
△OurobionicsCHIMERA 平台。照片来自 Ourobionics
提高细胞活力、速度和结构精度
Ourobionics CHIMERA 平台的主要功能之一是保持高细胞活力,据报道,56 多种细胞类型(包括干细胞甚至完整胚胎)的细胞活力高达 98%。在速度方面,CHIMERA 明显优于传统的挤压生物打印,可在一分钟内生成 1cm³ 结构,比传统方法快 30 倍。
CHIMERA纳米级分辨率高达50nm,可以制造高度精细的支架和组织结构。它还包括可与细胞、细胞簇、基因和基因簇配合使用的封装技术,从而扩大了其在细胞疗法、合成生物学和生物制造等领域的应用。
平台支持多种生物材料,包括粘度不同的生物材料,为研究人员的工作提供了更大的灵活性。通过确保细胞和代谢完整性的保存,CHIMERA 解决了生物打印中的一个常见挑战,减少了基于挤压的技术经常给细胞带来的压力。
CHIMERA 生物电制造技术的起源可追溯到 Ourobionics 创始人兼首席科学官 (CSO) SuwanJayasinghe 教授在伦敦大学学院(UCL) 的研究。Ourobionics创始人 Stephen G. Gray 博士和Shooshtari 博士在伦敦帝国理工学院先前研究的基础上进行了进一步改进。
根据 Ourobionics 的说法,超过 150 篇科学出版物详细介绍了该平台在保留细胞功能的同时创建复杂组织结构的能力。CHIMERA具有广泛的应用范围,预计将为生物医学研究和工业用例做出重大贡献。
对于寻求复杂组织工程和生物材料开发一体化解决方案的研究人员和公司,CHIMERA 旨在提供更简化、更高效的方法。
△特征照片展示了受精后 48 小时孵化期的 (a) 对照胚胎和(b) 喷射胚胎。喷射胚胎和对照胚胎在外观上难以区分。图片来自 Ourobionics。
生物制造的进展
生物制造研究不断取得进展,新研究展示了制造功能性组织的新方法。2024 年 2 月,卡内基梅隆大学(CMU) 的研究人员开发了一种 3D 冰打印技术,可以制造出精细的血管状结构,为组织工程带来了新的发展。
3D 冰打印方法由研究生杨飞墨(Feimo Yang) 和教授 Philip LeDuc 以及 Burak Ozdoganlar 共同领导,使用重水打印冰模板,从而提高冰的凝固点并形成光滑的结构。这些模板嵌入明胶基材料中,在紫外线 (UV) 下固化,一旦冰融化就会留下空心通道。
3D 冰打印过程成功支持了内皮细胞生长两周,表明其具有长期应用前景。除了器官移植之外,这种方法还可以通过实现患者特定的血管模型来改善药物测试和个性化医疗。
几个月前,悉尼大学和儿童医学研究所(CMRI) 的科学家开发了一种 3D 光刻打印方法,可以创建与真实器官结构极为相似的人体组织。研究由 HalaZreiqat 教授、Patrick Tam 教授和Peter Newman 博士牵头,重点是利用精确的机械和化学信号引导血液和皮肤中的干细胞分化为形成组织良好的组织的特殊细胞。
研究团队成功生成了骨脂肪组装体,并复制了早期哺乳动物的发育过程,证明了这种方法的潜力。研究人员认为,随着再生医学、疾病建模和细胞治疗的应用,该技术有朝一日可以帮助在实验室中培养功能性组织,可能有利于治疗黄斑变性等疾病。
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