3D生物打印平臺(tái)開發(fā)用于治療肌肉腱疾病患者

瑞士研究人員開發(fā)了一種3D生物打印方法，用于自動(dòng)篩查需要人工肌肉，肌腱的患者的組織需求。瑞士的研究人員已經(jīng)推出了使用3D生物打印技術(shù)來治療退行性肌肉和肌腱疾病的新平臺(tái)，這將推動(dòng)可行的印刷替代組織的生產(chǎn)。由蘇黎世應(yīng)用科學(xué)大學(xué)和諾華生物醫(yī)學(xué)研究所的研究人員組成的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了生物打印平臺(tái)。它可以自動(dòng)篩查替代肌肉和肌腱的組織附著要求。自動(dòng)化技術(shù)東部是東海岸領(lǐng)先的自動(dòng)化/機(jī)器人貿(mào)易展，提供微軟，IBM洛克希德馬丁等數(shù)百種最新的組件，控制器和取放器。

諾華生物醫(yī)學(xué)研究所的高級(jí)研究員Hansjoerg Keller說，這種新方法將使用3D生物打印的自動(dòng)肌肉骨骼組織生產(chǎn)與新的微孔板相結(jié)合，解決了特定的組織附著要求。他說，該平臺(tái)是肌肉骨骼藥物發(fā)現(xiàn)和開發(fā)的一種有前途的新工具。據(jù)我們所知，這是第一個(gè)用于在細(xì)胞培養(yǎng)多孔板中自動(dòng)生成3D肌肉和肌腱組織的3D生物打印平臺(tái)，其中包含新的細(xì)胞培養(yǎng)插入物，其中有兩個(gè)用于組織附著，發(fā)育和讀出的柱子，”他告訴Design新聞。

凱勒說，研究人員面臨的目標(biāo)是為患有這些類型退行性疾病的人開發(fā)3D打印替代組織的挑戰(zhàn)是肌肉和肌腱等組織在沒有特定指導(dǎo)的情況下不能在體內(nèi)生長(zhǎng)成功能形式。“高度組織和功能性的組織，如肌肉和肌腱，不會(huì)從細(xì)胞培養(yǎng)中的前體細(xì)胞自我組織，沒有指導(dǎo)形式和輔助輔助，”他告訴我們。

Keller說，瑞士團(tuán)隊(duì)通過使用3D生物打印自動(dòng)化工程肌肉和肌腱組織微型模型在多孔板上的新型支架后插入物的附著和形狀來解決這個(gè)問題。研究人員建立的平臺(tái)基于regenHU有限公司的3D生物打印機(jī)。該團(tuán)隊(duì)調(diào)整了打印機(jī)，將生物結(jié)構(gòu)制作成肌肉和肌腱前體細(xì)胞，并將其插入由Weidmann Medical Technology AG開發(fā)的24孔組織培養(yǎng)板中的支架后插入物上。他指出。

該平臺(tái)通過將啞鈴形狀的光聚合的，基于明膠 - 甲基丙烯酰基的bioink和細(xì)胞懸浮液的交替層印刷到包含兩個(gè)垂直柱的24孔板中的新設(shè)計(jì)的細(xì)胞培養(yǎng)插入物上來制造肌肉和肌腱組織模型。Keller表示，細(xì)胞在培養(yǎng)基中顯示出高生存力，并且基于標(biāo)記基因和蛋白質(zhì)表達(dá)顯示出良好的組織分化。

Keller指出，該系統(tǒng)可供醫(yī)療專業(yè)人員用于篩選潛在的藥物候選物質(zhì)，以檢測(cè)生理組織功能，例如肌肉力量和肌腱僵硬度。“這是第一個(gè)用于肌肉和肌腱組織的微板3D生物打印平臺(tái)，”他說。

Keller說，研究人員計(jì)劃通過優(yōu)化bioink和細(xì)胞培養(yǎng)插入柱的剛度來改善平臺(tái)的組織發(fā)育和成熟，以允許肌肉收縮后彎曲。他補(bǔ)充說：“此外，肌肉收縮檢測(cè)需要開發(fā)電刺激和力量讀數(shù)系統(tǒng)”作為平臺(tái)的一部分。研究人員在SLAS技術(shù)期刊上發(fā)表了一篇關(guān)于他們工作的論文。