在最近接受Digilab首席执行官Sidney Braginsky,高级应用经理Igor Zlatkin以及总裁兼首席运营官John Moore的采访中,3DPrint.com了解了公司的重点,未来和进步。Digilab在大学研究实验室,制药公司和医院中非常受欢迎,过去40年来一直提供光谱测量和光子学技术,尽管时代已经发生了变化,但有一点仍然是相同的,该公司在硬件和软件方面都具有创新性。作为傅立叶变换红外光谱(FTIR)光谱学的先驱,他们还与世界各地的机构进行了投资和合作,为客户提供超出FTIR的各种分子光谱替代品,如UV / Vis,NIR和Raman; 以及甚至采用区块链技术。
“ 身体是一个复杂的世界, 细胞是一个奇妙的机器,但非常微妙和错综复杂。人们忘记了复杂的器官是多么复杂,甚至是我们被要求印刷的最简单的东西,即皮肤,肌肉,色素沉着,毛囊,汗腺,层等,它不仅仅是一个简单的上皮细胞。在这个时候,生物打印机不会产生器官,研究人员和科学家可以制造器官的一部分而不是器官本身,这是人们尚未做过的事情。尽管最近有来自研究人员的文献声称要产生跳动的心脏,但是,这些图像可能会产生误导。有许多实验室和大学使用3D打印制作类器官,换句话说,成长为3D结构的细胞群,以及开发辅助器官,如用于辅助已经存在的器官的心脏补片。已损坏需要修补的细胞,“布拉金斯基说。
最近,Digilab一直与以色列的生物技术公司Orgenesis合作,开发一种活细胞印刷工艺和系统,旨在自动生成3D活细胞结构和组织。最初的重点将放在肝脏和肝脏来源的细胞上,用于医疗点处理服务的自体临床应用。基本上,他们将试图封装产生胰岛素的肝细胞,这样他们就可以开始寻找糖尿病胰腺的辅助,这将用于增强已经存在的器官。两家公司之间的合作关系有望进一步推动这项技术的发展 细胞打印机不仅能够分配细胞,而且还能够首次在3D矩阵内组装活细胞。Digilab的技术包括无阀流体路径,大大减少了细胞损伤。在初步试验中,他们能够从细胞库打印肝细胞CellJet活细胞生物打印机,这是 由Digilab专门设计,可在任何表面,微量滴定孔培养皿或培养皿上以任何2D和3D构型印刷活细胞和水凝胶,细胞活力损失最小。它允许输送微量的液体,细胞在生物打印后保持95%以上的高活力。CellJet上的所有印刷通道均使用无菌缓冲溶液(如PBS)从端到端填充,以在每个通道中形成防水柱。
Braginsky继续说“我们提供可以与活细胞一起工作的硬件和软件,但生物打印中的许多挑战都与用户的创造力,想象力和技能紧密相关。全世界各地机构的数千名研究人员正在使用我们的机器,从哈佛到麻省理工学院,到中国的许多大学和美国的主要医院。我 认为,现在该领域的发现速度将会提升,特别 是干细胞,这有两个优点:能够被转换成许多不同类型的细胞以及它们来自患者的事实,所以会有不要拒绝。“
迄今为止在CellJet上执行的大多数应用已经使用了来自不同通道的两种主要分配模式的组合。吸痰跟随打印模式,其中bioinks从其源容器被吸入每个通道,类似于使用手持移液管吸取生物样品,除了通道安装在电动“分配头”上。然后,按照用户在AxSys软件上的方法文件中编程的2D / 3D图案逐滴或连续分配bioinks。这种生物打印方法优于活细胞打印,当细胞暴露于最小流体动力学应力是必不可少的,并且需要在单次印刷中分配相对小的体积。
Digilab的CellJet 3D细胞打印机
Gepostet von Digilab,Inc am Montag,1 Januar 2018
根据摩尔的说法,生物打印的两个主要领域可能是最有益的:
“皮肤再生已经是生物打印的一部分,2013年占据了1亿美元,占该生物打印市场总量的10%,预计到2024年将达到24.12亿美元,复合年增长率为21.5%。并且 ,(理论上)认为的器官(尚未完全发育)的生物打印相对于当前患者对供体器官的依赖具有某些优势,包括:引起器官排斥的可能性; 不需要终生药物来抑制患者的免疫系统,从而使患者对感染更具抵抗力; p otentially短移植前的等待时间,因此患者在手术时更健康,和r他说,对生命支持干预措施(如透析)的要求减少了,这缩短了睡前病人在医院的费用。
Digilab的目标是创造机器,但该公司正在进入其他颠覆性技术以进一步加强生物打印。根据Zlatkin的说法,机器人技术驱动的软件,CAD功能和区块链兼容仪器是公司生物打印先锋方法的贡献者。他们认为,如果Digilab仪器与区块链兼容,那么对知识产权的安全性和安全保护极为重要。
“今天,人们正在讨论金融领域的安全问题,区块链技术非常重要,但我们也有其他可以从中受益的领域,如医院健康信息和患者记录,制药和药物研发公司,研究方法和结果所有这些都是价值数百万美元的知识产权,需要保护。因此,为了安全起见,数据保存在区块链上,“ Zlatkin建议道。
虽然区块链经常与比特币等加密货币平台一起被提及,但基础技术远远超出数字货币。Blockchain是一种数字分类帐技术(DLT),专注于在共享平台中记录和存储任何类型的交易。这意味着如果 CellJet打印机用于测试毒理学或药物,那么该信息将在区块链数据分类帐中保持安全。
“这在生物打印方面非常具有创新性,我相信它将成为许多科学设备的主要组成部分之一,尽管我们可能是该领域最早合并它的公司之一,” Zlatkin提出。
“我们还认为机器人技术,人工智能和传感器的新功能将改变仪器世界的面貌。机器人自动化可以比人类更精确和精确地在特定位置分配非常少量的细胞,并且每次都可 重复。科学正在遭受研究的不可复制的结果,我们知道您不能使用手动移液器并将其与计算机运行的液体处理系统进行比较。如果一个人必须在一天中手动分配小量,结果,准确性和精确度必然随着日子的流逝而减少,仅仅因为人们感到疲倦,但机器没有,他们每次都可以做同样的事情, “所有的时间,”布拉金斯基解释道。
Digilab总部位于马萨诸塞州Hopkinton,是全球100多家生物打印公司之一,拥有科学家研究基因组学,蛋白质分析,纳升分配应用专业知识,活细胞印刷,拉曼光谱(三聚氰胺检测研究)等领域的科学家。 )和高内容成像。虽然CellJet是他们的明星机器,但他们还生产Digilab Identity Raman Plate Reader,这是一种基于拉曼光谱功能的创新型酶标仪; 所述DIGILAB MIAS-2™,用全自动明和荧光显微阅读第一高通量高含量显微阅读器; 液体处理系统; DNA剪切以分裂DNA链,等等。
在过去几年中,CellJet 已成功印刷人胚胎干细胞,人间充质干细胞,人肌肉干细胞,人肝细胞,小鼠平滑肌细胞和细菌细胞如大肠杆菌。CellJet生物打印机在实验室和研究中心受欢迎的原因之一是因为它可以 用作任何标准无菌实验室器皿,如锥形管,无菌塑料或玻璃瓶,与喷墨中使用的专有墨盒相比,基于生物打印机,降低了客户的成本和工作负担。ü 也SERS有自由选择在协议的术语,其可用于生物打印在其上的样品可以,只要它们可以被容纳在甲板上打印的表面或基材,以及自由。此外,可以使用CellJet吸出和印刷悬浮在培养基中的任何类型的活细胞,缓冲溶液如PBS(磷酸盐缓冲盐水),基质材料如Matrigel或任何其他液体材料。
那么我们可以想象未来十年机器的用途是什么?
根据Moore的说法,“青岛3D打印已经开启了生物学和医学的革命时代,许多专家认为它正在成为21世纪领先的制造范例。生物打印有两种与医学相关的主要应用。T 问题工程学是其中之一,为渴望寻找组织和器官替代品的患者带来了巨大的希望。分析和测试开发是第二个。对各种细胞系的大量研究表明,3D打印的细胞培养物代表了先进的,更复杂的系统,因为它们涉及细胞 - 细胞相互作用,更真实地模仿天然组织及其微环境。此外,禁止动物试验的监管压力以及动物实验对人体健康模拟的重要性的担忧是产生体外替代品需求的强大因素。虽然药物开发中最大的3D应用领域预计将是癌症,毒性分析和化妆品的测试功效。“