澳大利亞悉尼科技大學(xué)，設(shè)計(jì)出全球第一臺(tái)3D打印干細(xì)胞采集器

2022年6月24日，南極熊獲悉，澳大利亞悉尼科技大學(xué)(UTS)的研究人員，與生物技術(shù)公司Regeneus合作，共同使用3D打印技術(shù)，開發(fā)出一種被他們稱為世界上，首個(gè)能夠采集干細(xì)胞微流體的3D打印裝置。

△模塊化3D打印干細(xì)胞采集器

前沿干細(xì)胞療法，是治療多種疾病最有希望的方法之一。包括關(guān)節(jié)炎、糖尿病，甚至可能是癌癥。簡(jiǎn)單的講，干細(xì)胞通過(guò)，分化成特化細(xì)胞發(fā)揮作用，這意味著它們可用于替換人體已經(jīng)受損的細(xì)胞組織。不幸的是，由于目前受生物技術(shù)的限制，從供體采集和處理干細(xì)胞非常耗時(shí)，且普通人無(wú)法承受該治療的費(fèi)用。

3D打印的微流控裝置，旨在從生物反應(yīng)器中采集干細(xì)胞，提供一種可擴(kuò)展的干細(xì)胞處理方法，讓人們可以廣泛的得到該技術(shù)的幫助。

領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的悉尼科技大學(xué)，生物醫(yī)學(xué)工程師Majid Warkiani教授說(shuō)：“使用3D打印和微流體將多個(gè)生產(chǎn)步驟集成到一個(gè)設(shè)備中，可以幫助患者，更廣泛地使用干細(xì)胞療法。更低的治療費(fèi)用�！�

3D打印微流體
微流體技術(shù)，涉及在微觀尺度上精確控制非常少量的流體，這對(duì)于在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中操縱細(xì)胞和顆粒非常有用。

到目前為止，由于測(cè)試成本高和精度問(wèn)題，這項(xiàng)技術(shù)還沒(méi)有真正在工業(yè)領(lǐng)域找到立足點(diǎn)。然而，隨著微型3D打印技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)已成為一種有效技術(shù)手段，研究人員能夠直接制造微流體設(shè)備，希望從實(shí)驗(yàn)室階段過(guò)渡到可真正實(shí)用的工業(yè)化生產(chǎn)。

“雖然這個(gè)世界首創(chuàng)的系統(tǒng)目前處于原型階段，但我們正在與生物技術(shù)公司密切合作，皆在將該技術(shù)商業(yè)化。”Warkiani補(bǔ)充道。

△3D打印的收割機(jī)包含混合器、分離器和集中器

3D打印的干細(xì)胞采集器
UTS的采集器旨在處理間充質(zhì)干細(xì)胞，這是一種可以分化成骨骼、軟骨、肌肉和脂肪細(xì)胞的成體干細(xì)胞。

在處理之前，從供體骨髓、脂肪或血液中提取間充質(zhì)干細(xì)胞，然后轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)室生物反應(yīng)器中，在那里它們與允許細(xì)胞生長(zhǎng)的微載體結(jié)合。

3D打印收集器包括四個(gè)微混合器、一個(gè)螺旋微流體分離器和一個(gè)微流體濃縮器，用于將間充質(zhì)干細(xì)胞與其微載體分離，而不會(huì)影響細(xì)胞活力和功能。將它們集中進(jìn)行一步處理。

該技術(shù)已被證明，可用于拓展大型工業(yè)級(jí)電池體積。Warkiani還表示，該技術(shù)可以解決生物加工領(lǐng)域的其他工業(yè)難題，最終降低干細(xì)胞治療的成本，同時(shí)大大提高干細(xì)胞和CAR-T 細(xì)胞的質(zhì)量。
該研究的更多細(xì)節(jié)可以在題為“模塊化3D打印微流控系統(tǒng):大規(guī)模生物加工中，連續(xù)細(xì)胞采集的潛在解決方案”的論文中找到。（點(diǎn)我傳送門）

△干細(xì)胞與其微載體分離的收割機(jī)

對(duì)于微流控技術(shù)，它并不是第一次出現(xiàn)在3D打印領(lǐng)域。今年早些時(shí)候，總部位于北卡羅來(lái)納州的醫(yī)療3D打印公司Phase Inc，與弗吉尼亞理工大學(xué)合作，同樣在實(shí)用3D打印技術(shù)開發(fā)新型微流體設(shè)備，幫助研究人員針對(duì)腦癌等疾病制定新的和改進(jìn)的醫(yī)學(xué)治療方法。

另外，史蒂文斯理工學(xué)院的研究人員，使用計(jì)算建模技術(shù)來(lái)推進(jìn)基于微流體的3D生物打印，他們希望有一天能夠制造出整個(gè)人體器官。