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2020年有哪些商用生物打印机?

世联博研(北京)科技有限公司 >> 进入商铺

2020/2/27 11:52:14

近年来,生物打印获得了极大的关注。继续阅读,以了解这10种令人难以置信的3D生物打印机的功能!

商业3D生物打印机

定义生物打印机

3D打印皮肤

Rokit的Invivo 4D博士制作的3D打印皮肤(来源:BioSpectrum)

将3D生物打印视为与科幻小说相关的未来技术是可以理解的。但是,当今有多家生物技术公司已经在生产商业3D生物打印机。此外,新的生物工程技术正在迅速出现。

什么是3D生物打印的特色图片? –简单解释

生物技术革命

什么是3D生物打印?–简单解释

据弗雷德里科D.佩雷拉,从生物技术研究在莫斯科的实验室,一个3D生物打印机是“基于数字模型的三维功能的组织和器官的机器人添加剂生物制造的自动化设备。”

换句话说,为了被视为生物打印机,一台机器必须是自动化的并且能够产生组织和器官的3D结构。而且,它必须严格坚持使用活细胞或组织作为构建材料。后但并非不重要的一点是,制造必须基于数字模型。

在本文中,我们将重点关注既符合上述定义又可以以某种商业方式使用的3D生物打印机。话虽如此,以下各节将不仅讨论硬件,还讨论其背后的开发人员的旅程。

商业3D生物打印机

EnvisionTec 3D-生物绘图仪

生物绘图仪

同类中的di一个(来源:EnvisionTEC via Twitter)

我们列表中的di一项是第yi个商业上可用的3D生物打印机。它是由德国弗莱堡大学的拉尔夫·穆拉普特(Ralf Mulhapt)教授的小组开发的,是仅有的少数成功上市的学术项目之一。

该生物打印机由EnvisionTec商业化,后者将其命名为3D-Bioplotter。这家德国公司于2000年推出了它,使Bioplotter成为同类产品中经验zui丰富的生物打印机之一。在撰写本文时,借助这些打印机已撰写了350余篇科学论文。

根据 应用程序的类型,可提供3种不同版本的3D-Bioplotter 。尽管入门系列可能适合(和便宜)于新的研究团队,但开发人员和制造商系列是更复杂的系统,适合于商业研究或工程。

Bioplotter是基于挤压的生物打印机,能够容纳多达五个打印头,大轴分辨率达0.001 mm。这种生物印刷机还能够用多种材料制造支架结构,包括热塑性塑料甚至是医用级有机硅。

所有3D-Bioplotter版本均可购买。成本因型号和可选功能而异,有些设置的成本远远超过200,000美元。

商业3D生物打印机

RegenHu 3D探索演变

3D发现进化

3DDiscovery演变(来源:RegenHU)

该  3DDiscovery演进可以被视为在的合着者200科学出版物*。这款3D生物打印机由瑞士公司RegenHu开发,该公司专门设计和开发生物打印解决方案。

RegenHu代表“再生人类”,成立于2007年。自成立以来,它一直奉行一种*的战略:投资于范围内的合作与伙伴关系。该公司现在拥​​有生物制造方面的多项专有zhun利,这些专li是通过学术和合作伙伴多年开发的。

该公司目前有两种不同的生物打印机型号:3DDiscovery Evolution  和BioFactory。3DDiscovery可以将其视为具有成本效益的入门级机器,但实际上,它是一个非常资源丰富且复杂的系统。

3DDiscovery和BioFactory都能够在其打印头中处理多种材料,适用于软组织或硬组织工程甚至药物开发。3DDiscovery多可具有6个打印头,并具有可升级的配件,例如独立的温度控制系统,甚至用于过程监控的内部摄像机。

RegenHu的所有3D生物打印机型号均可购买。

 

Poietis NGB-R和NGB-C

NGB-R使用基于激光的技术

NGB-R使用基于激光的技术(来源:Chronicle)

NGB代表“下一代生物打印”,是一个准确的名称。Poietis开发的NGB-R和NGB-C 3D生物打印机使用相对较新的打印技术。具体来说,这是一种基于激光的技术,能够输出*的分辨率和控制力。

这些机器无需使用挤出的打印头,而是利用每纳秒发射一次的微小激光脉冲将微小的生物墨水滴沉积在构建台上。在下面的视频中查看它们的工作方式。该技术在2006年被概念化,距法国初创公司Poietis成立八年。

Poietis专门从事体外人体组织的开发和制造,并且其3D生物打印在近年来非常成功。2015年,该公司与化工*巴斯夫(BASF)合作开发了用于化妆品测试目的的3D打印皮肤。如今,它负责di一个商业生物打印的人体组织Poieskin的生产。

NGB-R模型是专门为研究应用而设计的,而NGB-C是一种临床级,符合GMP的生物打印机,其重点是临床和制造应用。两种系统都可以购买。

商业3D生物打印机

Cellink Bio X6

Cellink提供的众多型号之一

Cellink提供的许多模型之一(来源:Cellink)

Bio X6是大的生物打印机制造商之一提供的的机器。Cellink是一家总部位于波士顿的公司,成立于2016年。从那时起,它一直在设计和开发适用于各种应用的生物打印技术。

该公司拥有大量的生物制造硬件产品组合:总共五台机器。Cellink还开发了di一款通用生物墨水,也涉足生物材料。目前,他们提供了50多种现成的生物墨水。

该公司的大多数3D生物打印机都是基于挤压的,据说它们已被700多个实验室使用。Bio X6具有六个打印头,这些打印头具有所谓的“清洁室技术” –一种高功率的气压系统,可驱动通过注射器的挤压。

Bio X6具有各种创新功能,例如用于过程控制的高清摄像头,用于高粘度材料的气动打印头,甚至是令人难以置信的电磁墨滴打印头,可实现按需快速滴加的功能,类似于墨水喷射技术。

Cellink的所有生物打印机和生物墨水都在出售。

 

阿莱维系列

阿莱维系列

Allevi尝试适应各种应用程序(来源:Allevi)

Allevi是一家成立于2014年的初创公司BioBots,是一家美国公司,成立于2014年。起初,他们的主要目标是使生物制造更加容易,因为当时所有3D生物打印机要么非常昂贵,要么很难使用,或者两者兼而有之。

在短短的一年内,该公司继续开发BioBots 1,这是一种低成本的台式3D生物打印机。凭借这台机器,Allevi  在2015年被SXSW评为“创新力的公司” 。《财富》杂志甚至将其称为“ 生物学创客 ”。

该公司现在拥​​有3种3D生物打印机型号:Allevi 1,Allevi 2和Allevi3。尽管不是很有创意,但它们的名称表示每台机器上的挤出机数量。但是,这些型号之间的差异比打印头还要大,Allevi 3的精度(1μm)比其同级产品(Allevi 1为7.5μm,Allevi 2为5μm)要得多。

这些生物打印机使用具有多个光波的LED光固化技术来固化材料,而不会损害活细胞。这使Allevis可以与不同的生物材料一起使用,例如胶原蛋白,藻酸盐,甲基丙烯酸酯,聚乙二醇,当然还有各种水凝胶。所有的Allevis均可从市场上购买。

Rokit Invivo 4D博士

Invivo 4D博士在行动

Invivo 4D博士的实际应用(资料来源:Rokit Healthcare)

2015年,韩国3D打印机制造商Rokit宣布将开始进行原位生物打印以再生皮肤。为了帮助他们,韩国政府提供了300万美元的资金。

在短短的一年内,该公司发布了di一台生物打印机:Invivo,专门为组织工程研究而设计。在2019年,Rokit展示了一种新的生物打印方法来治疗疤痕病变。Invivo能够将患者自身的细胞和组织打印到真皮贴片移植物中,该移植片可以放置在病变部位之上并允许皮肤自然再生。

Rokit继续成为“ Rokit Healthcare ”,它不再仅仅专注于组织工程,而*专注于再生医学。Invivo被升级为Dr. Ivivo 4D ,这是一个具有封闭和无菌室的新系统,这要归功于医疗级空气过滤器和紫外线杀菌系统。

Invivo 4D具有双重挤出功能-用于生物墨水和水凝胶的注射器-以及专为与高性能材料配合使用的长丝挤出机。喷嘴温度范围从零以下到350℃。

 

商业3D生物打印机

vent

讲台

全新的Rastrum打印机(来源:Westpac Wire)

Rastrum 3D生物打印机以其*的颜色真正引起了人们的注意。该机器是由Inventia Life Science Operations开发的,Inventia Life Science Operations是一家澳大利亚公司,于2013年成立,致力于开发和制造生物制造设备。该公司专注于的医学研究,特别是癌症治疗。

Rastrum是一种喷墨生物打印机,能够以*的速度生成3D单元模型。机器的高通量可在一天内完成数百个实验。

这款生物打印机外形时尚紧凑,非常适合实验室桌面使用。实际上,Rastrum 在2019年获得了澳大利亚“年度*设计奖”。

Inventia声称Rastrum可以同时打印多达10种不同的细胞和基质成分,并且可以应用于器官和组织工程。这种3D生物打印机并不*适合出售,因为研究小组和公司都是基于与Inventia的合作关系开展工作的。

Organovo NovoGen MMX

NovoGen MMX生物打印机

NovoGen MMX生物打印机(来源:Bioprintable)

Organovo的3D生物打印机可能是世界上著名的生物制造公司之一。这家美国公司于2009年宣布了NovoGen MMX,它是与Invetech合作开发的。这是一款基于挤压的打印机,其中包括两个打印头,用于同时构建活细胞和支撑结构。

Organovo于2012年上市,但它仍然是为数不多的几家公司之一。他们专注于生产实验室生长的组织,以加速临床前药物测试和医学研究。

3D生物打印机被《时代》杂志评为“ 2010年度*发明 ”之一。Organovo没有销售NovoGen。取而代之的是,它只卖给大型药品制造商或专门为他们生产组织。

 

商业3D生物打印机

Aspect Biosystems RX1

RX1

RX1(来源:Aniwaa)

加拿大Aspect Biosystems是一家医学研究公司,提供了一个*的3D生物打印平台,称为“ Lab-on-a-Printer”。该技术已申请zhuan利,可以说是微流体技术和3D打印之间的混合体。

这种方法不是使用带有生物墨水的常规注射器,而是使用微流体芯片,这些芯片可以在打印过程中即时混合材料。通过避免费时的材料更换,这不仅简化了整个过程,而且有利于混合材料的化学交联。

该RX1生物打印机利用这种技术,因为它被设计为兼容 与广泛的生物材料。该 微流体允许无缝生物材料构图qian所未有的灵活性,并反过来,非常复杂的生理组织的制造。

Aspect Biosystems基于合作伙伴计划运作 ,并且不出售其生物打印机。

生物打印解决方案Fabion 2

法比昂2

Fabion 2已加载并准备好进行打印(来源:3D Bioprinting Solutions)

3D Bioprinting Solutions是由俄罗斯的一家私人医疗公司于2013年成立的研究实验室。实验室生产用于生物制造的设备和材料。在创建的一年内,该公司推出了di一台俄罗斯3D生物打印机:Fabion。

该公司始终明确表示其主要目标是制造功能器官。实际上,Bioprinting Solutions在2015年成功地打印了小鼠甲状腺。不满意的是,该公司于2018年继续在空间站打印同一器官。是的,在太空进行生物打印。

Fabion 2于2016年发布,是俄罗斯生物打印机的第二代产品。它带来了新的功能,可以使用单个组织球体打印复杂的结构。它还可以处理各种生物材料,并使用不同类型的聚合反应。

Bioprinting Solutions不会销售其产品,但它可以在生物制造研究方面进行合作。

 

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