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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。

作为德国政府Baden-Württemberg批准的380万欧元项目的一部分,科学家们正试图制造一个体外组织模型来测试抗癌药物的疗效。通过使用3D生物打印机和模拟数据,联合团队相信现在有可能创造出类似皮肤的微流体结构,如果有的话,可以产生比以前更真实的肿瘤进展预测。

“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

虽然没有疑虑研究癌症等致命疾病的重要性,但每年对动物进行的大量测试是非常不明显的。仅在德国,每年在鸟类到牛的大约300万个牧场上,但只有13%的测试涉及治疗疾病。

事实上,在德国,47%的动物实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。鉴于反对这一做法的残酷和可靠的论点,大量的研究已经在进行合成替代品的研究,但迄今为止还没有成果。

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“芯片上的心脏”A.大学奥维多·德马德里团队创建一个血管复制装置。然而,尽管有这些进步,仍然需要开发一个更实质性的有机平台,更好地重建活组织的反应。

Poeitis 3D生物打印皮肤样本。
像Poeitis这样的生物技术公司开发3D打印组织已经有一段时间了。通过Poeitis照片

Baden-Württemberg项目

从本质上讲,这个耗资380万欧元的德国西南部项目已经建立了一个州范围内的大学网络,每个大学都在研究改善动物福利的不同方法。在“3R-US”项目中,斯图加特的科学家们正试图开发一种体外癌症测试模型,但到目前为止,初步进展并不顺利。

虽然已经证明在培养皿中对癌细胞进行试验是可能的,但活性成分是直接有效地喂给它们的,这并不能准确反映身体的分布过程。即使用老鼠作为体外替代品,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。

然而,现在,科学家们只是在一个五年的项目开始时,他们打算形成一个密切的知识共享伙伴关系,这在生物技术和医学技术的专业知识之间产生了协同作用。

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生物打印类脑组织能够对外界刺激做出反应的人。虽然这些细胞最终被证明能够形成神经网络,但它们基本上是从实验鼠的大脑中移除的,这在某种程度上与斯图加特团队试图实现的目标背道而驰。

最近的几个研发项目也产生了新型生物打印材料,这些材料可能对这项技术的发展至关重要。科学家们德克萨斯州A&M大学例如,已经开发了一个“不错”3D打印生物墨水,它比以前的公式表现出更高的稳定性。

同样的,工程师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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