CollPlant推出新型膠原蛋白生物3D打印墨水，有望成為開發(fā)再生藥物的理想選擇

2022年12月15日，南極熊獲悉，生物3D打印專家CollPlant公司推出了一款新型生物墨水——"Collink.3D 90"。CollPlant公司聲稱，新型墨水中所含的重組人膠原蛋白（rhCollagen）材料具有增強(qiáng)的機(jī)械性能，直接解決了硬組織和軟組織的打印要求。與現(xiàn)有的細(xì)胞培養(yǎng)水凝膠相比，據(jù)說(shuō)這種墨水還能促進(jìn)細(xì)胞的快速遷移，這一優(yōu)點(diǎn)可能使其成為開發(fā)再生藥物的理想基礎(chǔ)。

CollPlant公司首席執(zhí)行官YehielTal說(shuō)："我們非常高興能繼續(xù)擴(kuò)大我們的rhCollagen基生物墨水產(chǎn)品，為我們的生物制藥和學(xué)術(shù)客戶提供打印各種應(yīng)用的能力。除了作為我們的系列產(chǎn)品，生物墨水還是一個(gè)重要的戰(zhàn)略平臺(tái)，它可以支持CollPlant與業(yè)務(wù)合作伙伴達(dá)成許可和合作協(xié)議。我們將繼續(xù)推出新的生物墨水并在該領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)新。我們相信這款具有優(yōu)異生物性能、流變特性和高純度的生物墨水，可以成為現(xiàn)有商業(yè)生物墨水的有利替代品。"

CollPlant的膠原蛋白培育技術(shù)  

CollPlant公司的產(chǎn)品圍繞著一種專有的植物基因工程技術(shù)，它將其作為開發(fā)再生藥物和醫(yī)療美容的一種手段來(lái)銷售。從本質(zhì)上講，該公司的方法是在轉(zhuǎn)基因煙草植物的葉子上種植膠原蛋白，然后采集并加工成高度純化的3D生物打印材料。

膠原蛋白被認(rèn)為是創(chuàng)造再生藥物的重要組成部分，目前是從動(dòng)物和人類尸體中提取的。然而，CollPlant公司表示，這一過(guò)程充滿了污染和過(guò)敏風(fēng)險(xiǎn)，而對(duì)天然膠原蛋白進(jìn)行苛刻的提純會(huì)導(dǎo)致不可逆的改性，并降低生物使用功能。

相比之下，該公司的無(wú)非動(dòng)物替代物據(jù)說(shuō)與人體內(nèi)部產(chǎn)生的膠原蛋白相同，同時(shí)還擁有更強(qiáng)的生物功能，高均勻性，并降低了產(chǎn)生不良反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。

過(guò)去，CollPlant已經(jīng)與3DSystems公司合作，在組織生物打印應(yīng)用中部署其rhCollagen生物墨水。兩年前，United Therapeutics公司授權(quán)CollPlant公司的技術(shù)用于生產(chǎn)系列3D打印腎臟的材料，而今年早些時(shí)候，CollPlant公司自己透露，其開發(fā)的3D生物打印乳房植入物正在進(jìn)入動(dòng)物試驗(yàn)。

△由CollPlant公司開發(fā)的3D生物打印乳房植入物。照片由Valerie Arad, CollPlant拍攝。

將Collink.3D 90推向市場(chǎng)

Collink.3D 90是基于CollPlant的Collink.3D 50生物墨水打印平臺(tái)而設(shè)計(jì)的，它能使細(xì)胞更快地遷移到凝膠基質(zhì)中，從而在3D生物打印應(yīng)用中最大限度地提高細(xì)胞的活力。據(jù)該公司稱，細(xì)胞遷移是組織修復(fù)的關(guān)鍵，因此與許多商業(yè)水凝膠相比，其新材料可以提供 "一種性能優(yōu)異的、不含動(dòng)物組織的人類細(xì)胞培養(yǎng)基質(zhì)"。

這種生物墨水以一種膠原蛋白為基礎(chǔ)，這種膠原蛋白經(jīng)過(guò)了改造，其90%的伯胺（用于在體內(nèi)進(jìn)行代謝和生理功能的分子）已經(jīng)變成了聚合甲基丙烯酰胺。正是這種高水平的功能化導(dǎo)致凝膠變得更硬，從而得到更好的機(jī)械性能。

CollPlant補(bǔ)充說(shuō)，鑒于新開發(fā)的Collink.3D系列墨水能夠制造高分辨率、可擴(kuò)展的三維生物打印支架，并能夠準(zhǔn)確地模仿人體組織的特性，所以，它們還可以推廣到其他應(yīng)用。這些應(yīng)用包括細(xì)胞培養(yǎng)、組織建模和藥物開發(fā)，以及組織工程，甚至是可植入的組織，該公司認(rèn)為這是一個(gè)潛在的數(shù)十億美元的市場(chǎng)。CollPlant進(jìn)一步表示，由于新型墨水與3D生物打印機(jī)和各種細(xì)胞類型的廣泛兼容性，包括干細(xì)胞、多能干細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和上皮細(xì)胞，所以它為整個(gè)行業(yè)的研究人員提供了"卓越的生物性能、一致性和安全性"。

△Collink.3D90水凝膠內(nèi)制備的3D細(xì)胞培養(yǎng)的熒光顯微照片。圖片來(lái)自CollPlant

盡管通過(guò)3D生物打印技術(shù)生產(chǎn)的植入物，特別是器官，在大規(guī)模應(yīng)用之前仍然面臨許多挑戰(zhàn)，但該技術(shù)在實(shí)驗(yàn)層面上繼續(xù)取得進(jìn)展。今年早些時(shí)候，3DBio Therapeutics公司和小耳畸形研究所使用前者的3D打印AuriNovo組織植入物完成了一個(gè)人耳重建。

最近，Claudius Regaud研究所和圖盧茲大學(xué)醫(yī)院的臨床醫(yī)生將該技術(shù)應(yīng)用到實(shí)踐當(dāng)中，用生長(zhǎng)在手臂上的3D生物打印鼻子治療癌癥患者。在病人的前臂上植入并培養(yǎng)了兩個(gè)月后，作為突破性手術(shù)的一部分，該生物打印結(jié)構(gòu)被移除，重新進(jìn)行血管移植并植入他們的面部。

△患者的前臂和3D生物打印的鼻子。照片來(lái)自圖盧茲大學(xué)醫(yī)院。