生物3D打印技術(shù)助力糖尿病治療：ENLIGHT項目引領(lǐng)生物醫(yī)學(xué)新未來

糖尿病是全球范圍內(nèi)最常見的慢性病之一，根據(jù)世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)，僅在歐洲就有超過7400萬人深受其困擾。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，并推動糖尿病治療的創(chuàng)新，歐盟創(chuàng)新基金Horizon 2020資助了一項名為ENLIGHT的項目，旨在通過結(jié)合3D生物打印技術(shù)和先進的生物材料，開發(fā)一種用于藥物測試的“胰腺活體模型（即器官芯片）”。項目匯聚了來自學(xué)術(shù)界、工業(yè)界和研究機構(gòu)的頂尖團隊，啟動時間是2021年，計劃持續(xù)至2025年4月。南極熊將深入探討ENLIGHT項目的背景、技術(shù)細節(jié)及其對未來醫(yī)療領(lǐng)域的影響。



ENLIGHT項目的目標與意義
ENLIGHT項目的核心目標是利用3D生物打印技術(shù)開發(fā)一個用于藥物測試的胰腺活體模型。這種“器官芯片”可以模擬人體胰腺的功能，幫助制藥公司在早期階段快速篩選和優(yōu)化糖尿病藥物。相較于傳統(tǒng)的動物試驗或臨床試驗，這種技術(shù)能夠顯著縮短藥物開發(fā)周期并且大幅降低研發(fā)成本。近年來，制藥費用的持續(xù)攀升已成為醫(yī)療成本上漲的主要原因之一，ENLIGHT項目的技術(shù)突破有望緩解這一問題。



這項研究不僅僅局限于藥物測試，如果實驗成功，未來可能實現(xiàn)直接在患者體內(nèi)打印功能性胰腺組織，從而為糖尿病患者提供一種全新的治療方法。這種技術(shù)一旦成熟，將徹底改變糖尿病治療的格局，為數(shù)百萬患者帶來希望。

多學(xué)科協(xié)作：技術(shù)與材料的完美結(jié)合
ENLIGHT項目的成功離不開多個領(lǐng)域的頂尖專家和機構(gòu)的共同努力。項目匯集了烏得勒支大學(xué)醫(yī)學(xué)中心、洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院、蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院等學(xué)術(shù)機構(gòu)，以及阿斯利康、Gianino Bassetti基金會、生物打印公司Readily 3D和明膠專家Rousselot等行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者。每個合作伙伴都在自己的領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用，其中Rousselot在生物材料開發(fā)方面的貢獻尤為突出。



體積生物打�。核俣扰c精度的革命
在ENLIGHT項目中，研究人員采用了名為“體積生物打印”的創(chuàng)新技術(shù)。這一技術(shù)由瑞士公司Readily 3D開發(fā)，其核心原理是通過三維光投影將光敏水凝膠快速固化成復(fù)雜結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)擠壓式生物打印相比，體積生物打印具有顯著優(yōu)勢：能夠在幾秒鐘內(nèi)完成厘米級結(jié)構(gòu)的打印，同時避免了對細胞的剪切力和應(yīng)力損傷，從而保證細胞的存活率和功能穩(wěn)定性。



Rousselot高級項目經(jīng)理Jos Olijve解釋道：“速度是體積生物打印的關(guān)鍵，因為快速交聯(lián)的基質(zhì)材料可以在不損害懸浮細胞的情況下形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)�！边@種技術(shù)為ENLIGHT項目提供了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)，使其能夠高效地制造復(fù)雜的胰腺組織模型。

GelMA水凝膠：生物打印的理想材料
除了先進的打印技術(shù)，生物材料的選擇同樣至關(guān)重要。Rousselot開發(fā)了一種名為甲基丙烯酰胺改性明膠（GelMA）的新型水凝膠材料。這種材料具有高度的可調(diào)性，可以通過調(diào)整分子量、甲基丙烯酸酯（MA）修飾程度和濃度來模擬不同類型的組織環(huán)境。



Olijve補充道：“GelMA是一種非常特殊的材料，它不僅可以模擬天然胰腺的機械特性，還能夠在體溫下保持穩(wěn)定，這是生物打印應(yīng)用中的關(guān)鍵要求�！贝送�，GelMA還具備良好的生物相容性和光交聯(lián)能力，這些特性使其成為3D生物打印的理想選擇。

Rousselot通過優(yōu)化GelMA的性能，為ENLIGHT項目提供了一種既能支持細胞生長又能滿足體積生物打印需求的材料。例如，研究人員通過測量豬胰腺組織的機械強度，確定了最適合胰腺細胞生長的GelMA配方。這種精確匹配的過程確保了打印出的組織模型具有高度的功能性和真實性。

ENLIGHT項目的意義與社會影響
ENLIGHT項目不僅是生物3D打印技術(shù)的一次重大突破，也標志著糖尿病治療邁入了一個新時代。通過結(jié)合先進的打印技術(shù)和高性能生物材料，研究人員正在逐步實現(xiàn)從實驗室到臨床的跨越。這不僅有助于加速藥物開發(fā)，還將為患者提供更加個性化和高效的治療方案。更重要的是，ENLIGHT項目所取得的成果已獲得歐盟委員會的高度認可，并被列為“技術(shù)就緒”項目。這表明該項目不僅在科學(xué)上具有重要意義，還具備商業(yè)化潛力，為未來的醫(yī)療創(chuàng)新奠定了堅實基礎(chǔ)。

南極熊點評
ENLIGHT項目展示了生物3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的巨大潛力。從藥物測試到功能性器官替代品，生物3D打印技術(shù)正在重新定義我們對疾病治療的認知。隨著更多研究項目的推進和技術(shù)的不斷優(yōu)化，我們有理由相信，3D生物打印將成為未來醫(yī)療領(lǐng)域不可或缺的一部分，為人類健康帶來更多可能性！