自2011年以来,西班牙领先的生物技术公司之一Regemat3D一直在开发定制的生物制造系统和再生医学解决方案,以满足独特的研究要求并为患者提供定制的解决方案。现在,这家位于格拉纳达的初创公司已启动一项新服务,以生产用于成熟组织的生物反应器。
这种生物反应器称为Bmap's,它是模仿解剖结构和生理学的生物反应器的缩写,有望满足大量用户的需求,这些用户需要他们在受控条件下生长生物。实际上,在过去几年中,对这些设备的需求已显着增长,Regemat3D计划开发这些机械生物学设备,以为使用青岛生物3d打印方法的动态3D培养创建功能组织,从而为增加细胞培养物的生长和增殖提供有利的环境。和细胞外基质(ECM)生产。
西班牙企业家和Regemat3D创始人JoséBaena谈到了这项新计划:“生物3D打印的潜力是巨大的,但是该行业缺少该程序的一部分,即成熟。具有细胞的3D打印支架不是组织,我们需要在生物反应器中进行成熟程序以促进组织形成。”
Regemat3D的前提始终是“不要让您的研究适应设备”。实际上,该公司的工程师将根据客户的特定研究来适应该设备,以便他们获得更好的结果。该公司声称选择正确的成分或生物墨水生物打印程序对于功能性活组织创建的成功非常重要。但是,Baena建议说:“如果我们考虑将生物打印作为一种以与活组织中所示相同的形式重现所有结构的技术,那么我们将失败。” 进一步强调,科学家需要考虑将生物打印作为创建带有细胞的3D构建体作为功能组织前体的一种方式,而成熟和组织形成过程将与生物打印一样重要,甚至更为重要。
据该公司称,他们的受环境控制的生物反应器为生长中的细胞提供最佳的营养和气体,并触发细胞机械转导信号通路,以刺激组织重塑到3D支架上。该系统集成了传感器和执行器以控制参数,例如CO2,pH,湿度和O2,以施加机械信号,例如牵引力,压缩力,剪切应力,光和超声。
“由于人类近来缺乏组织再生,缺乏同种异体移植以及器官功能障碍患者的死亡率较高,正如我们如今使用COVID-19所看到的那样,这使实验室中功能组织的产生成为最重要的问题之一为了人类”,Baena说。“我们还需要能够复制人类组织学的组织样本,以更快,更便宜且无需使用动物模型就能开发出新药。但是,所获得的结果仍然低于期望。即使现在,可供研究人员使用的各种商业系统都在增加,而且出版物的数量也有所增加,但所获得的结果仍然离真正的临床应用还很遥远。”
此外,Baena描述了“该行业普遍的误解是认为我们需要直接创建功能性组织,但实际上,我们正在创建一个装有细胞的基质。这里的关键是使这些细胞像在体内一样起作用,并促进功能组织的产生,这需要定义正确的生物加工和成熟策略。”
因此,Regemat3D专家认为,为了创建活体组织,生物打印过程和构建体的成熟都至关重要。在实验室中重建人类成年条件或在胚胎发生过程中发生的刺激将使组织工程的结果更接近于临床应用。
这位企业家还指出,现实生活中的经验有助于研究人员理解机械应力的分布对于刺激创建正确的组织至关重要。因此,他认为正确成分的选择和生物打印程序是成功创建功能组织的非常重要的部分,而应用于3D细胞载体构建的成熟程序则更为重要。
“这种方法将为组织工程师开辟广阔的研究领域,以开发具有不同刺激以创建功能组织的方案,可以使用直接或间接的生物打印方法,例如使用模具作为临时容器,保持纤维结构的载荷和对细胞友好的基质,甚至包含血管的脂肪组织也可以生成功能性,血管化的随时可用的组织和器官。”
该公司提供的新的定制设备将满足广泛的组织工程过程和细胞培养应用,包括微载体上的单个细胞以及细胞质量无与伦比的缓慢生长的细胞类型。Regemat3D希望他们的系统能够加速细胞生长,分化和细胞增殖,在3D打印支架表面和核心的均质细胞培养中模仿天然ECM,从而创造出功能强大的新活组织。
该公司还期望它将被研究机构,医院,生物技术和制药公司广泛应用,例如骨再生,生物医学测试,用于乳房重建的脂肪组织,骨髓基质细胞,软骨再生,心脏补丁研究,与人胎儿间充质干细胞(hfMSC)共同培养,与内皮祖细胞(EPC)共同培养,甚至干细胞扩增。
Regemat3D的一项案例研究涉及一种获得专利的生物反应器Bmap Knee,它可以复制膝盖的体内状况,以生成功能性软骨,控制诸如温度之类的参数。而另一种生物反应器Bmap动脉则模仿体内条件以在体外产生功能性动脉,从而控制细胞黏附的参数(例如流量和旋转)。两者均可通过Regemat3D的在线商店以及该公司已准备好开发的其他定制生物反应器获得。
对于生物制造领域的研究人员来说,还有许多工作要做,并且公众面临着巨大的压力,他们需要找到解决常见问题和疾病的新颖解决方案,也许像Regemat3D的生物反应器这样的设备最终可以帮助改善数百万人的生活。Baena认为“这是值得的时间和精力。”