사이언스 8월 2일자에 발표된 연구에 따르면, 과학자들은 연구자들이 인간의 심장 구성요소 단계를 재구성하는 방법을 고안한 후 기능적 장기의 3차원 바이오프린팅을 수행할 수 있는 중요한 움직임을 보였습니다.
Carnegie Mellon University의 연구원들은 작은 혈관에서 판막, 심실에 이르기까지 인간 심장의 일부를 구성하는 전례 없는 3D 프린팅 콜라겐인 FRESH(Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels) 기술의 고급 버전을 개발했습니다. 이기다. 최근 미국 특허 10,150,258을 획득했으며, FRESH 기술은 FluidForm에 의해 라이센스되었으며 FluidForm은 3D 프린팅의 기능을 크게 확장하기 위해 노력하고 있습니다.
"우리는 이제 토착 조직의 주요 구조적, 기계적 및 생물학적 특성을 재현하는 구조를 구축할 수 있는 능력을 갖게 되었습니다."라고 카네기 멜론(Carnegie Mellon)의 Resident Biomaterials and Treatment Group의 CTO이자 공동 창립자인 Adam Feinberg 교수가 말했습니다. 연구가 완료된 장소. "생명 공학 3D 장기로 전환하기 위해서는 극복해야 할 과제가 여전히 많이 있지만 이 연구는 중요한 진전을 나타냅니다."
3D 바이오프린팅이 중요한 이정표를 달성했지만 살아있는 세포와 부드러운 생체 재료의 직접 프린팅은 어려운 것으로 입증되었습니다. 주요 장애물은 복잡한 3D 구조 및 기능을 재구성하는 데 필요한 해상도와 충실도를 달성하기 위해 프린팅 프로세스 중에 부드럽고 역동적인 생체 재료를 지원하는 것입니다.
FRESH는 임베디드 프린팅 방법을 사용하여 임시 지지 젤을 사용하여 이 문제를 해결합니다. 이를 통해 변형되지 않은 기본 형태의 콜라겐 3D를 사용하여 복잡한 스캐폴드를 프린팅할 수 있습니다. 기존에는 연질 소재는 늘어짐 현상으로 인해 여러 층을 충실하게 인쇄하기 어려웠기 때문에 연구자들의 한계가 있었습니다.
공동 설립자이자 FluidForm의 공동 설립자인 Andrew Lee와 Andrew Hudson이 이끄는 Carnegie Mellon 팀의 9명 구성원은 빠른 pH 변화를 사용하여 콜라겐 자가 조립을 유도하는 방법을 개발하여 이러한 장애물을 극복했습니다.
FRESH 3D 생체 인쇄 심장은 인간 MRI를 기반으로 하며 환자별 해부학을 정확하게 재현합니다. 인쇄된 인간 심근 세포의 더 작은 심실은 동시 수축, 방향성 활동 전위 전파 및 최대 수축 동안 벽이 14%까지 두꺼워지는 것을 보여주었습니다. 그러나 3D 프린팅된 더 큰 조직을 생산하는 데 필요한 수십억 개의 세포, 제조 규모, 정의되지 않은 임상 번역 모니터링 프로세스를 포함하여 과제가 남아 있습니다.
인간의 심장이 개념 증명에 사용되지만 콜라겐 및 기타 부드러운 생체 재료의 FRESH 인쇄는 다양한 조직 및 기관 시스템을 위한 고급 스캐폴드를 구축할 수 있는 플랫폼입니다.
"FluidForm은 Feinberg Labs의 연구를 매우 자랑스럽게 생각합니다." FluidForm CEO Mike Graffeo가 말했습니다. "Carnegie Mellon University에서 개발한 FRESH 기술은 바이오프린터가 전례 없는 구조, 해상도 및 충실도를 달성할 수 있게 하여 이 분야에서 큰 도약을 가능하게 합니다. 우리는 이것을 전 세계 연구자들에게 제공하게 되어 매우 기쁩니다. 기술."
FluidForm은 첫 번째 제품인 LifeSupport(TM) 바이오프린팅 지원 젤을 통해 FRESH 기술을 상용화하여 전 세계 연구원들이 콜라겐, 세포 및 다양한 생체 재료의 효율적인 3D 바이오프린팅을 얻을 수 있도록 합니다.
