医疗和牙科

结束动物检测,斯图加特研究3D印刷软组织替代品

研究人员在斯图加特大学罗伯特博世医院正在开发一种新型3D打印组织平台,可以在临床试验中取代动物试验。

作为德国巴登 - 符腾堡州的德国国家批准的380万欧元项目的一部分,科学家试图制造用于测试癌症药物疗效的前体内组织模型。使用3D Bioplinter和仿真数据,联合团队认为,现在可以创造皮肤状的微流体结构,如果有的话,产生比以前更现实的肿瘤进展预测。

“如果我们能够过滤出在内的培养系统中最好的药物候选者,我们可以大大减少最终临床前测试中使用的实验动物的数量,”斯图加特大学罗兰·康涅斯省教授说。“为了更换动物测试,De-Novo和Silico模型将来会提供极大的潜力。”

基于斯图加特的科学家正在试图3D基于生物文体的细胞的结构进行癌症药物试验。通过斯图加特大学的形象。

动物实验结束

尽管对癌症等致命疾病进行研究的重要性是毫无疑问的,但每年在动物身上进行的大量试验却没有那么重要。仅在德国,每年就有大约300万只动物(从鸟类到奶牛)被用于实验,但其中只有13%与治疗疾病有关。

事实上,德国47%的动物试验是基础研究所必需的,而另外18%用于教育、训练或育种目的。考虑到反对这种做法的残酷和可靠的论据,已经进行了相当多的研究,以合成替代品,但迄今为止没有成果。

片上器件在该区域中显示了特定的承诺,其中有哈佛大学科学家们3D打印“心脏上芯片”,A.大学奥维多·德马德里团队创造A.血管复制装置.然而,尽管有这些进展,仍然需要开发一个更实质性的有机平台,更好地再现活组织的反应。

猪炎3D生物印刷皮肤样本。
像Poeitis这样的生物技术公司已经开发3D打印组织(如图)有一段时间了。通过Poeitis照片

Baden-Württemberg项目

基本上,380万欧元西南德国方案建立了全型大学网络,每次研究改善动物福利的不同方法。在“3R-US”项目的部分,斯图加特科学家正在试图开发一个前体内癌症检测模型,但到目前为止,初步进展已经很棘手。

虽然在培养皿中对癌细胞进行试验已被证明是可能的,但活性成分是直接有效地喂给癌细胞的,这并不能准确反映人体的分配过程。即使老鼠被用作体外替代品,它们的免疫系统也是不同的,这就需要创造一种新的解决方案。

为了克服这些问题,3R-US团队正在采用三管齐下的方法来开发现场3D模型:前体内,De-Novo和Silico。利用3D Biopreinter,科学家现在打算制造笨重的定制和营养加载的细胞结构,其能够产生更多的确凿测试结果。

据斯图加特大学的迈克尔·赫曼·赫曼·瑞曼,这些印刷组织具有微小的“乐高砖”,可以组装成现实的体内肿瘤。最终,通过实验这些基于细胞的结构,该团队旨在产生足够的数据来构建硅基模型,更准确地模拟药物分布。

不过目前,科学家们还只是一个5年项目的开始,他们打算在未来形成一个密切的知识共享伙伴关系,在生物技术和医学技术专业知识之间创造协同作用。

3D生物打印软组织模型

尽管现实地重新创建有机软组织的行为仍然有挑战性,但去年已经报告了许多发展。

的研究人员清华大学已经设法了3D生物打印脑样组织能够对外界刺激做出反应。虽然这些细胞最终被证明能够形成神经网络,但它们实际上是从实验鼠的大脑中移除的,这在某种程度上阻碍了斯图加特研究小组试图实现的目标。

最近的几个研发项目还产生了新的生物印刷材料,可以证明这项技术的发展是必不可少的。科学家们德克萨斯州A&M大学例如,已经开发了一个NICE 3D打印生物墨水,其稳定性比之前的配方更高。

同样,工程师来自罗格斯大学创造了一个生物墨水由活细胞制成,这可以用于3D用于人体组织生长的印刷支架。未来,Rutgers团队旨在将其与他人的生物材料相结合,以便开发具有定制应用特定性质的皮肤状结构。

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特色图片显示了斯图加特团队的3D印刷蜂窝样品之一。通过斯图加特大学的形象。

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