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生物3D打印后起之秀,靠什么挑战Organovo?

2016-07-28 火视全球 火石创造

摘要
 最近,在生物3D打印领域,Aspect Biosystems这个名字频繁出现在人们的视野,其研发的3D人体组织打印技术获得多个国际性大奖,成功将器官3D打印理念转化为现实,并受到业内人士的一直称赞。到底是什么样的团队和成果让这家公司在短短3年内屡获殊荣并且成为众多3D打印企业中的佼佼者?本期的火视全球将为我们揭晓。
采编:徐也清、周俊  排版:谢鸣洲

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公司名片
公司名称:Aspect Biosystems
创立时间:2013年11月公司属地:加拿大温哥华所属行业:生物科技,3D打印公司网址:http://aspectbiosystems.com/公司总裁:Tamer Mohamed创始团队:总裁兼首席执行官Tamer Mohamed,首席技术官Konrad Walus 博士,首席科学官Sam Wadsworth博士,首席运营官Simon Beyer核心技术:lab-on-a-printer 技术3D打印组织产品:3DAirwayALITM 3DBioRingTM Airway融资情况:2015年从温哥华当地天使投资人成功完成种子轮的融资,并获得超额认购获奖情况:① 2015.10.2 加拿大地区创业协会奖② 2016.7.7 科学技术奖

Aspect Biosystem公司是一家位于加拿大温哥华的生物技术初创公司,成立于2013年11月。 作为UBC大学的衍生公司,其致力于研发生物3D打印技术平台,着眼于人体组织功能,开发生物3D打印技术。其研发的生物3D打印机可以利用不同的细胞、生物材料和生长因子打印出具有全面生物功能的人体组织,可用于危险性或实验性药物的测试,或应用于制造可移植的生物器官。该3D技术将对未来医疗和药物研发领域做出突破性的贡献。
核心研究团队

Aspect Biosystems的3D技术研究团队,由加拿大哥伦比亚大学的Walus博士与其他世界级生物学家和工程师创建,成功将生物3D打印技术理念变成一个商业化的产品。通过利用其独有的生物打印技术,将活细胞材料与液化水凝胶融合,注入3D打印机中挤压成特定形状,之后将制作成果进行孵化和培养,并创造出具有生物功能的活体组织。 
3D技术研究团队

该技术的成功研发,不仅减少了药物开发的成本,还消除了动物药物试验固有的不可靠性。各种研究表明,此生物3D打印技术能够更加真实模拟人体内部条件,从而可以帮助医生和研究人员针对患者找到效果最好、伤害最少的药物及治疗方法。
CEO Tamer Mohamed

Tamer Mohamed,2016年5月成为Aspect Biosystems公司的CEO,之前曾任公司的CTO。他主要负责推动创新、发展公司核心技术、创造知识财产的作用,也是公司技术研发团队重要的成员之一。在加入Aspect Biosystems之前,Tamer在英属大不列颠大学获得电子与计算机工程硕士学位。
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细胞产品3DAirwayALI™

3DAirwayALI™,是将两种类型的细胞:人体呼吸道上皮细胞和成纤维细胞,培养在静电生物3D支架上,用来组成人体器官组织的复制品。根据实验,其培养的组织有超过3个月的稳定性,这一点已经被证实。该组织拥有上皮细胞屏障功能,并且能够分化为单纤毛的表现型。此结果表明3DAirwayALI™能成功增殖和分化功能性呼吸道上皮细胞。
3DAirwayALI™
目前,3DAirwayALI™专门设计用于进行慢性疾病的研究,并且通过该产品提供测试服务。公司创始人Walus还透露,近期公司正在与一家知名制药企业合作,并且将要签署一份有关3DAirwayALI™人体呼吸道组织的协议,帮助研究特发性肺部纤维化,改善以往该疾病只能通过肺移植手术治疗的状况。
组织产品3DBioRing™ Airway

3DBioRing™ Airway组织是目前Aspect利用专用的打印机实验室技术制造出来的第一个功能性组织。这些生物环在生理刺激和药理刺激下,具有适当的收缩功能。目前3DBioRing™ Airway组织能够在打印后的3天内保存功能,并且能在冰冻状态下保持其原功能。
BioRing Airway的收缩功能展示
3DBioRing™ Airway组织标志着第一个生物3D打印组织诞生,它将用于研究气管的收缩功能。不仅如此,Aspect计划将3DBioRing™ Airway投入于疾病治疗领域包括炎症细胞,并且扩大组织研究平台包括心血管组织、肌肉组织和肠胃组织。
Lab-on-a-printer™ 打印机

如图所示,生物3D打印一共有4个步骤:
生物3D打印步骤图
1) 设计:在CAD系统中设计构造3D模块2) 切割:模块切片,用机器特定代码解释刀具运动轨迹3) 合并:多个模块切片层层叠合,添加材料信息4) 打印:生成的运行代码传送打印机进行打印

Aspect的Lab-on-a-printer™打印机实验技术采用层层叠加人类原代细胞的制作方式,将3D模型CAD系统转换为功能性的人体组织。与传统的2D培养相比,3D打印的组织更有利于药物研究并且可取代实验动物体。
独特的打印头技术以编程方式将人类活细胞与液体形态的生物支架相结合。所有组织都可以通过一个模块化的打印头来沉积,这个设计能够高效地创建出多个不同种类的组织。不仅如此,其独特的互通生物墨水设计很好的提供了一个无毒环境促进细胞生长。
纤维细胞3D生物打印成果
Aspect致力于利用这项3D打印技术提升药物探索和预测过程中的准确性。

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1. 利用创新的3D打印技术,挑战最大竞争对手
Aspect目前最大的竞争对手是Organovo公司,该公司也是致力于利用3D打印人体组织来进行器官修复甚至最终的器官移植。它不仅与许多知名制药公司合作,提供药物毒性测试,而且与多家健康产业公司签署订购合同,提供3D打印肾脏组织。
Aspect虽然技术和研究方向看上去与知名生物3D打印公司Organovo略有相同,不过Aspect Biosystems特地介绍了自己的生物打印技术与Organovo之间的差异。 

如图所示,Organovo的技术主要依赖于多个预先准备好的生物墨水注射器,而Aspect Biosystems的3D打印技术包含了系统内部打印组织所需要的一切,其中包括各种细胞类型和生长因子,所有组织都可以通过一个模拟化的打印头来沉积,打印过程只需要一个针头,便可以完成全套操作。Aspect 的这种技术能够更加快速、真实地创建出更多种类的组织。
在如今追求高效多产的市场环境下,Aspect的这款生物3D打印机毋庸置疑将会成为市场新宠。值得一提的是,Aspect获得的首轮种子资金,将用于下一代生物3D打印技术的研发。
2. 公司未来目标明确,推动医疗药物研究
Aspect Biosystem公司希望其研发的3D打印机技术能够成为全球领先的人体组织3D打印技术,从而根本性地对传统的药物研发、个性化药物和再生医学进行改革。公司坚信其生物3D打印技术有足够的能力面对,并解决医学方面的重大挑战。该公司的终极目标是打印出完整的人体器官。
不仅如此,公司还希望通过提供自己的生物3D打印技术和可定制的生物组织帮助客户促进实现他们的科学目标与商业目标。下一步,Aspect Biosystem将致力于开发新一代的生物打印技术,开发新的组织产品,将包括更多的组织类型。公司正在打印供ALI系列研究的皮肤及胃肠组织,这些组织包括两种细胞类型,可以用来研究药物毒性、吸收效果以及纤维化等。
他们也希望能够扩展GEN1系列。这一系列生物打印组织具有横向结合、细胞类型繁多的特点,可用于研究肝脏、心脏以及整个器官系统的癌症、哮喘和毒性反应等。在未来,Aspect的生物打印技术将使更多病人从中获益。




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