研究

澳大利亚研究产生世界的第一个3D印刷干细胞收割机

来自悉尼技术大学(UTS),与生物技术公司一起Regeneus,创建了他们声称的是世界上第一个能够收集干细胞的3D印刷微流体设备。

出血 - 边缘干细胞疗法是治疗整个疾病(包括关节炎,糖尿病,甚至潜在的癌症)的一种有希望的方法。干细胞通过区分专门的细胞来起作用,这意味着它们可用于替代人体周围受损的细胞。不幸的是,由于生物技术的限制,供体的收集和加工干细胞目前是非常时间,成本和劳动力密集的。

3D打印的微流体装置设计为从生物反应器中收集干细胞,提供一种可扩展的处理干细胞的方法,而无需相关成本。

UTS生物医学工程师Majid Warkiani教授领导了这项研究,他说:“我们的尖端技术使用3D打印和微流体将许多生产步骤整合到一种设备中,可以帮助使干细胞疗法更广泛地可为患者提供更广泛的可用性。更低的花费。”

模块化3D印刷干细胞收割机。图片通过UTS。
模块化3D印刷干细胞收割机。图片通过UTS。

微流体和3D打印

微流体的场与微观尺度上非常少量的流体的精确控制有关,这非常适合操纵细胞和颗粒用于生物医学应用。

到目前为止,由于测试成本高和精确错误,微流体设备尚未真正能够在工业空间中找到自己的地位。但是,现在有了Micro-3D打印,研究人员能够直接生产微流体设备,希望从实验室过渡到符合人的工业系统。

“尽管这个世界优先的系统目前处于原型阶段,但我们正在与生物技术公司紧密合作,以商业化该技术。重要的是,这是一个没有人类干预的封闭系统,这对于当前的良好制造实践是必不可少的。” Warkiani补充说。

3D打印的收割机包含混合器,SEPERATOR和集中器。图片通过UTS。
3D打印的收割机包含混合器,分离器和浓缩器。图片通过UTS。

3D打印的干细胞收割机

UTS的独一无二的收割机旨在处理间充质干细胞,这是一种可以区分骨骼,软骨,肌肉和脂肪细胞的成年干细胞。在加工之前,将间充质干细胞从供体骨髓,脂肪或血液中提取,并转移到实验室生物反应器中,并与使细胞生长的微载体结合在一起。

3D打印的收割机包括四个微晶剂,一个螺旋微流体分离剂和一个微流体浓缩剂,可将间充质干细胞与微载体分开,而无需损害细胞的生存能力和功能。这使他们可以集中精力以进行进一步处理,然后才能在临床环境中使用。

该系统已被证明对大型工业级细胞体积具有可扩展性。Warkiani还说,该技术可以解决生物处理空间中的其他工业挑战,最终降低了干细胞疗法的成本,同时大大提高了干细胞和CAR-T细胞质量。

该研究的进一步详细信息可以在标题的论文中找到“模块化3D印刷微流体系统:大规模生物处理中连续细胞收获的潜在解决方案”

收割机将干细胞从其微载体中分离出来。图片通过UTS。
收割机将干细胞与微载体分离。图片通过UTS。

当然,这不是微流体技术在增材制造业中首次出现的。今年早些时候,阶段Inc是一家位于北卡罗来纳州的医疗3D打印初创公司,与弗吉尼亚理工学院推进Microfluidics 3D打印领域。同期和弗吉尼亚理工学院将共同使用前者的专有LE3D打印技术来开发新颖的微流体设备,这些设备将帮助研究人员为诸如脑癌等疾病的新医疗治疗。

最近,来自史蒂文斯技术学院使用的计算建模技术预先基于微流体的3D生物打印,他们希望有一天能够制造整个人类器官。

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特色图显示了收割机将干细胞与微载体分离。图片通过UTS。