癌癥和關節炎的3D生物打印：ReJI技術加速藥物開發

魔猴君  科技前沿   30天前

生物打印是一種已經存在多年的3D打印技術，自2000年左右以來一直用于醫療目的。然而，它有一定的局限性，特別是在藥物開發方面，其成本仍然很高。在Versus Arthritis的資助下，紐卡斯爾大學的研究人員開發出了一種3D生物打印含細胞凝膠的新方法，為癌癥、心臟病和關節炎治療的進展鋪平了道路。該工藝能夠忠實地再現人體組織，已在美國和歐洲獲得專利。此外，在肯尼·達爾加諾教授的領導下，該團隊創立了初創公司Jetbio，以吸引投資，在全球實驗室部署ReJI打印機。

印刷過程究竟是怎樣的？這項技術被稱為“反應射流沖擊”，基于兩種液體相互噴射的生物打印過程。一種含有懸浮細胞的交聯溶液，另一種是聚合物溶液。將它們在空氣中混合會形成富含細胞的水凝膠，然后可以在幾乎任何表面上進行3D打印。該過程的特點是執行速度遠高于傳統技術，并可以實現高出十倍的細胞密度。此外，獲得的組織與人體組織樣本相似。

左：3D打印技術，右：ReJI打印機。 

反應射流沖擊(ReJI)技術在藥物開發中發揮著重要作用，特別是在體外細胞培養測試中，細胞通常在人工條件下在平坦表面上（即體外）生長。然而，這些傳統的二維模型并不能反映人體的現實，人體中的細胞是在三維環境中相互作用的。這就是ReJI技術的用武之地：通過在3D矩陣中打印細胞，可以更好地復制組織，使測試更加準確。這有助于加快整個進程。此外，Jetbio方法還有其他優勢：它更經濟，并且使藥物開發更容易實現，從而讓更多人能夠獲得治療。此外，Jetbio團隊已經被邀請到眾議院展示這項可以優化藥品生產的技術。

紐卡斯爾大學工程學院的Kenny Dalgarno教授強調了藥物開發目前面臨的挑戰：“藥物研發是一個復雜且成本高昂的過程，甚至在進入臨床試驗之前都要經過多輪測試。在這些試驗中，只有十分之一的化合物能夠進入市場。這些失敗率清楚地表明，我們需要改進模型，以更好地模擬人類對藥物的反應。目前，人們對開發更有效的人類體外疾病和組織模型非常感興趣，以便更有效地測試藥物。”

反應射流沖擊(ReJI)生物打印技術是一種快速打印仿生凝膠的系統，用于開發藥物測試的體外疾病模型。

科學家還致力于開發針對關節炎患者的技術，在現有的自體軟骨細胞植入（ACI）框架內實現更加個性化的細胞培養。“Jetbio團隊處于研究和先進新技術的前沿，這些技術應該能夠提高藥物開發的質量和速度。這些進步可以讓人們更快地獲得新療法，特別是針對關節炎、癌癥和心血管疾病。”Versus Arthritis研究總監Lucy Donaldson表示：“這是一個重大突破。”

此外，打印機未來還將用于治療多種疾病，例如歐盟資助的REBORN項目。在這個項目中，紐卡斯爾大學的一個團隊正在開發心室的體外模型。ReJI生物打印與其他生物過程相結合。要了解有關ReJI打印機和紐卡斯爾大學的更多信息，請單擊此處；要了解有關Jetbio的更多信息，請單擊此處。在下面的視頻中，Jetbio首席科學官Kenny Dalgarno教授解釋了如何使用該流程進行體外白血病模型的可擴展制造。

編譯整理：3dnatives