據(jù)魔猴網(wǎng)了解，自8月份以來(lái)，BIOLIFE4D在他們的社交媒體平臺(tái)上發(fā)布了不少預(yù)告片后，終于宣布了該公司最大的里程碑之一：他們成功地3D打印了一顆小小的心臟。但迷你心臟有多??？實(shí)際上，它大約是人類心臟的四分之一。生物3D打印迷你心臟的能力現(xiàn)在為生物技術(shù)公司提供了實(shí)現(xiàn)其最終目標(biāo)的路線圖：生物打印可用于移植的全尺寸人類心臟。

與全尺寸心臟相比，迷你心臟復(fù)制了部分功能指標(biāo) - 盡可能接近通過(guò)3D生物打印生成全功能心臟?？茖W(xué)里程碑是在公司位于休斯頓JLABS的研究設(shè)施完成的，由BIOLIFE4D的首席科學(xué)官Ravi Birla領(lǐng)導(dǎo)?！拔覀兠阅阈呐K的功能表現(xiàn)與普通的哺乳動(dòng)物心臟不同，盡管這是研究的未來(lái)目標(biāo)?！?/span>Birla解釋說(shuō)， “我們的迷你心臟旨在用于藥物心臟毒性篩查，這意味著它必須達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)低于可行的移植器官所需的標(biāo)準(zhǔn)。這就是為什么我們的迷你心臟的性能要求在這一點(diǎn)上不需要模仿一個(gè)功能齊全的動(dòng)物心臟?！?/span>

在BIOLIFE4D進(jìn)行生物打印

“隨著我們的發(fā)展，我們將優(yōu)化我們的bioink以及最佳功能性能所需的生物打印參數(shù)，”該專家表示，他之前曾在休斯頓擔(dān)任德克薩斯心臟研究所干細(xì)胞工程系副主任。

那他們是怎么做到的呢？他們名單上的第一個(gè)是使用非常特定的不同細(xì)胞外基質(zhì)化合物組合物開發(fā)一種專有的生物聚合物，這種化合物能夠緊密復(fù)制哺乳動(dòng)物心臟的特性。 bioink仍然沒(méi)有正式的名稱，因?yàn)樗窃趦?nèi)部開發(fā)的，目前，它目前僅供BIOLIFE4D使用。

然后，他們開始創(chuàng)造一種新穎獨(dú)特的生物打印算法，包括針對(duì)整個(gè)心臟優(yōu)化的打印參數(shù)。 BIOLIFE4D將其專有的bioink與患者衍生的心肌細(xì)胞及其生物打印技術(shù)相結(jié)合，能夠?qū)π呐K進(jìn)行生物打印。 Birla建議，由于他們已經(jīng)開發(fā)的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，他們可以訪問(wèn)和使用市場(chǎng)上的大多數(shù)商用打印機(jī)，但迷你心臟基本上是使用CELLINK INKREDIBLE +在他們的實(shí)驗(yàn)室生物制造的。

目前那些幸運(yùn)地接受捐贈(zèng)心臟移植手術(shù)的人實(shí)際上只是將一種疾病換成另一種疾病。供體心臟將挽救他們的生命，但為了防止排斥，患者需要服用大量免疫抑制劑治療，這對(duì)患者造成許多重大挑戰(zhàn)。通過(guò)將心臟從患者自身細(xì)胞中生物工程化，我們消除了對(duì)免疫抑制劑治療的需求，這可以為患者提供更好的生活質(zhì)量道。有了這種平臺(tái)技術(shù)，BIOLIFE4D現(xiàn)在可以很好地在其基礎(chǔ)上進(jìn)行構(gòu)建，并致力于開發(fā)全方位的人類心臟。這一最新的里程碑也使該公司成為全心生物工程最前沿的頂級(jí)競(jìng)爭(zhēng)者之一，這一領(lǐng)域正在迅速發(fā)展。

然而，除了迷你心臟所代表的科學(xué)進(jìn)步之外，這也是為藥物工業(yè)和藥物發(fā)現(xiàn)公司提供新藥物和化合物的心臟毒性測(cè)試的新工具的機(jī)會(huì)。迄今為止，用于預(yù)測(cè)新藥或化合物的心臟毒性作用的模型基本上限于動(dòng)物模型。但BIOLIFE4D打算最終提供迷你心臟作為預(yù)測(cè)心臟毒性的更可靠的模型，聲稱沒(méi)有比人類心臟更好的預(yù)測(cè)人類心臟的反應(yīng)。這也是減少用于測(cè)試目的的動(dòng)物數(shù)量的機(jī)會(huì)，因?yàn)檫@已經(jīng)在很多地區(qū)被禁止，包括印度，歐盟，新西蘭，以色列和挪威。

“我們已經(jīng)與為制藥和藥物研發(fā)行業(yè)提供心臟毒性測(cè)試服務(wù)的公司密切合作。所有藥物，新化合物以及目前在進(jìn)入人類市場(chǎng)之前經(jīng)歷過(guò)心臟毒性測(cè)試要求的任何其他物質(zhì)都可能成為迷你心臟的候選者。畢竟，什么可以提供一個(gè)更好的預(yù)測(cè)模型，人類的心臟會(huì)如何響應(yīng)人類的心臟（盡管是縮小版本）？“Birla透露。

盡管BIOLIFE4D尚未能夠重現(xiàn)人類心臟的全部功能，但迷你心臟具有人類心臟的許多特征。

“雖然我們擁有生物工程迷你心臟，這本身就是一項(xiàng)重大成就，在整個(gè)心臟工程領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展，使我們更接近生物打印人類心臟進(jìn)行移植，但這一成就并沒(méi)有為我們提供具體的時(shí)間 - 關(guān)于什么時(shí)候可以獲得完全功能的心臟的線路或重要指導(dǎo)?！案鶕?jù)Birla的說(shuō)法，由于復(fù)雜的三葉片幾何形狀，此時(shí)人體心臟3D打印最困難的部分是瓣膜。但隨著它們開始擴(kuò)大規(guī)模，他們可以預(yù)期保持器官活力所需的復(fù)雜脈管系統(tǒng)可能是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

Birla堅(jiān)信“用作迷你心臟基本部分的算法可能會(huì)改變實(shí)驗(yàn)室未來(lái)生物打印器官的方式。我們使用非常具體和高度定制的打印參數(shù)對(duì)我們?yōu)閷?shí)驗(yàn)室和特定用途定制的迷你心臟進(jìn)行生物打印。有些過(guò)程最終可以用于其他器官的生物工程，但我們生物工程人心臟的整個(gè)過(guò)程對(duì)于一顆心來(lái)說(shuō)是獨(dú)一無(wú)二的?！?/span>

BIOLIFE4D享有的巨大優(yōu)勢(shì)之一是，他們能夠與各主要研究機(jī)構(gòu)和醫(yī)院建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，使他們能夠使用一些最先進(jìn)的設(shè)施和設(shè)備。然而，由于其工作的高度機(jī)密性，其中大部分是在實(shí)驗(yàn)室和他們自己的研究人員內(nèi)部完成的。

魔猴網(wǎng)3D打印點(diǎn)評(píng)：

成功展示迷你心臟是BIOLIFE4D的一系列科學(xué)里程碑中的最新成果，因?yàn)樗鼘で笊a(chǎn)世界上第一個(gè)可用于移植的3D生物打印人類心臟。早在2013年，他們成功地對(duì)各種心臟組件進(jìn)行3D生物打印，包括瓣膜，腦室，血管，并在2018年6月，他們3D生物打印的人類心臟組織（心臟補(bǔ)片）。

他們創(chuàng)新的3D生物打印過(guò)程能夠?qū)⒒颊咦约旱陌准?xì)胞重新編程為iPS細(xì)胞，然后將這些iPS細(xì)胞分化為3D生物打印單個(gè)賁門成分所需的不同類型的心臟細(xì)胞，最終將人類心臟可行的移植。

在BIOLIFE4D，他們知道在移植的全尺寸人類心臟的道路上仍然存在挑戰(zhàn)，然而，這一成就預(yù)示著他們正走在正確的道路上。他們強(qiáng)調(diào)說(shuō)，他們的成功，以及他們已經(jīng)取得的重大進(jìn)步，是一個(gè)令人難以置信的團(tuán)隊(duì)努力的結(jié)果，一個(gè)從事生物工程師到生命科學(xué)家的多學(xué)科研究人員組成的項(xiàng)目。他們的團(tuán)隊(duì)由具有特定技能和專業(yè)領(lǐng)域的人員組成，他們都努力在盡可能短的時(shí)間內(nèi)將這種令人難以置信的救生技術(shù)推向市場(chǎng)。

來(lái)源：中國(guó)3D打印網(wǎng)