3D生物打印組織臨床前測試的基本步驟

來源：增材之光

3D生物打印技術(shù)逐漸證明了其為人體創(chuàng)造功能性替代組織的功效。 目前雖然它只在小動物模型中得到證實。如果該技術(shù)有望在人類患者中進(jìn)行臨床試驗，那么首先需要擴(kuò)大規(guī)模。

在日本，慶應(yīng)義塾大學(xué)，佐賀大學(xué)，九州醫(yī)療中心，佐賀醫(yī)院，京都府立醫(yī)科大學(xué)的合作朝著這個目標(biāo)邁出了下一步。

Kenzan方法的圖形表示。圖片來自Cyfuse Biomedical K.K.

最近由聯(lián)營公司于2019年5月發(fā)表的一項研究表明，3D生物打印的血管移植物在植入豬時可以存活很長時間。該研究已被該團(tuán)隊描述為“在臨床前階段對人體細(xì)胞再生策略進(jìn)行全面和臨床相關(guān)評估的重要步驟”。

3D生物打印方法
Keio-Saga團(tuán)隊用于制作血管移植物的3D生物打印方法稱為Kenzan方法。 由Cyfuse Biomedical K.K.專門商業(yè)化，在該技術(shù)中，稱為球狀體的球形細(xì)胞聚集體由“Kenzan”針陣列制成。留下培養(yǎng)這些球狀體的排列，例如， 圓形容器/管，合并在一起。在某一階段，將它們從針上取下然后留下來愈合并關(guān)閉剩余的孔。剩下的是完整的組織樣本。

多年來，該方法已被不同地用于制造在大鼠中試驗的血管植入物，小型肝臟模型以及最近的再生食管結(jié)構(gòu)。

第一次保持通暢
這篇題為“開發(fā)允許長期適應(yīng)人工血管的免疫缺陷豬模型”的最新論文增加了在大鼠中進(jìn)行的Kenzan血管試驗的規(guī)模，而不是應(yīng)用于所謂的“手術(shù)免疫缺陷豬”或OIDP。

在實驗中，研究人員嚴(yán)格按照美國國立衛(wèi)生研究院實驗動物護(hù)理和使用指南中的建議，采取了抑制OIDP免疫系統(tǒng)反應(yīng)的方法。然后將在Cyfuse Biomedical 3D生物打印機(jī)上產(chǎn)生的人類干細(xì)胞衍生的管狀組織植入豬中，并由團(tuán)隊在3個月的時間內(nèi)進(jìn)行研究。在該試驗的六只豬中的兩只豬中，在實驗期間維持人造組織的通暢性。在這個階段，平滑肌細(xì)胞已經(jīng)開始在植入物處形成，表示細(xì)胞再生的下一階段。

雖然并非所有豬都有相同的結(jié)果，但該研究確實顯示該方法取得了很大的成功。研究人員寫道，“值得注意的是，這是第一份報告，其中來自人類細(xì)胞的組織工程移植物在大型動物模型中異種移植后保留了1個月?！?br />
該研究的結(jié)論是：“OIDP的誕生沒有人類細(xì)胞衍生器官的排斥，這標(biāo)志著對臨床前細(xì)胞再生策略的綜合評估邁出了重要的一步，并有助于使用人體器官開發(fā)再生醫(yī)學(xué)，這在不久的將來有望實現(xiàn)”。

本研究中使用的“人類原始3D生物打印管”（HOBPT）的宏觀照片。圖像來自自然通信在2019年3D打印行業(yè)獎上投票選出年度最佳研究團(tuán)隊。