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悉尼科技大学使用增材制造技术打印出世界第一台干细胞采集器

来源:荣格 发布时间:2022-06-23 623
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悉尼科技大学(UTS) 的研究人员与生物技术公司Regeneus共同创造了他们声称的世界上第一个能够收获干细胞的 3D 打印微流体装置。


尖端干细胞疗法是治疗多种疾病的有前途的方法,包括关节炎、糖尿病,甚至可能是癌症。干细胞通过分化成特化细胞发挥作用,这意味着它们可用于替换人体周围受损的细胞。不幸的是,由于生物技术的限制,目前从供体采集和处理干细胞非常耗时、成本和劳动密集型。


3D打印的微流控装置旨在从生物反应器中采集干细胞,提供一种可扩展的干细胞处理方法,无需相关成本。


领导这项研究的悉尼科技大学生物医学工程师Majid Warkiani教授说:“我们的尖端技术使用3D打印和微流体将多个生产步骤集成到一个设备中,可以帮助患者更广泛地使用干细胞疗法。更低的花费。”


微流体和3D打印


微流体领域涉及在微观尺度上精确控制非常少量的流体,这对于在生物医学应用中操纵细胞和颗粒非常有用。


到目前为止,由于测试成本高和精度误差,微流体设备还没有真正在工业领域找到立足点。然而,随着微型 3D 打印现在成为一种选择,研究人员能够直接制造微流体设备,希望从实验室过渡到成熟的工业系统。


“虽然这个世界首创的系统目前处于原型阶段,但我们正在与生物技术公司密切合作以将该技术商业化。重要的是,它是一个没有人为干预的封闭系统,这对于当前的良好制造实践是必要的,”Warkiani补充道。


3D打印的干细胞采集器


UTS独一无二的收割机旨在处理间充质干细胞,这是一种可以分化成骨骼、软骨、肌肉和脂肪细胞的成体干细胞。在处理之前,从供体骨髓、脂肪或血液中提取间充质干细胞,然后转移到实验室生物反应器中,在那里它们与允许细胞生长的微载体结合。


3D打印收集器包括四个微混合器、一个螺旋微流体分离器和一个微流体浓缩器,用于将间充质干细胞与其微载体分离,而不会影响细胞活力和功能。这允许它们在用于临床环境之前被集中以进行进一步处理。


该系统已被证明可扩展用于大型工业级电池体积。Warkiani 还表示,该技术可以解决生物加工领域的其他工业挑战,最终降低干细胞治疗的成本,同时大大提高干细胞和CAR-T细胞的质量。


该研究的更多细节可以在题为“模块化3D打印微流体系统:大规模生物加工中连续细胞收获的潜在解决方案”的论文中找到。


这当然不是微流控技术第一次出现在增材制造领域。今年早些时候,总部位于北卡罗来纳州的医疗3D打印初创公司Phase Inc与弗吉尼亚理工大学合作推进微流体3D打印领域。Phase和Virginia Tech将共同使用前者专有的LE3D打印技术开发新型微流体设备,帮助研究人员针对脑癌等疾病制定新的和改进的医学治疗方法。 


最近,史蒂文斯理工学院的研究人员使用计算建模技术来推进基于微流体的3D生物打印,他们希望有一天能够制造出整个人体器官。

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