3D-printed human cells could replace animal testing | technology
2013-11-07 12:39
新闻:3D打印的人类细胞可能在五年内取代对新药物动物测试的需求,伦敦3D PrintShow的一位先驱生物印刷专家表示。
爱丁堡赫里奥特瓦特大学(HeriotWatt University)的生物工程学博士生艾伦·福克纳·琼斯(Alan FaulknerJones)表示:“它有力地取代了动物试验。“如果它能达到应有的精确程度,就没有必要在动物身上进行测试了。”
福克纳-琼斯在3D印刷展上演示了生物打印。
福克纳-琼斯在本周于伦敦举行的3D印刷展上演示这项技术时,接受了Dezeen的采访,这是3D PrintShow医院的一部分,这是一项旨在展示3D打印的医学用途的功能。
福克纳琼斯利用一台被黑客攻击的MakerBot打印机制成的生物打印机,演示了如何成功地打印人类干细胞,以制造可用于测试药物的微型组织和微型器官。
福克纳-琼斯的生物打印机是从一台MakerBot上被黑的。
他认为,这项技术可以在五年内取代动物试验。我认为,如果我们继续按照现在的速度进行,那么我认为微观组织将有五年的历史。”他说。你甚至可以测试个人化药物。所以你可以使用患病者的细胞,创造特定的微组织来复制他们的反应,而不是一般人的反应。
动物测试图片由Shutterstock提供。
福克纳琼斯
以下是福克纳-琼斯接受采访的经过编辑的文字记录:
马库斯·费尔斯:告诉我们你是谁,这个项目是关于什么的。
艾伦·福克纳·琼斯:我是爱丁堡赫里奥特瓦特大学的艾伦·福克纳·琼斯,我们正在研制这台生物打印机,生产用于药物测试和药物生产的小型人体组织,以取代动物测试。
马库斯·费尔斯:关于人体组织的3D打印,有很多人谈论过。这个项目能把故事讲得更远吗?
艾伦·福克纳·琼斯:这是一个重大突破,因为我们在干细胞对印刷过程的准确生理反应方面做了比以往任何时候都多的测试。很多人都试过这样做,他们只是在检查过程结束时是否还活着,但我们检查了几个标记物,以确保它们在最后仍然是生理上相同的细胞,就像它们进去的时候一样。所以我们检查了能量标记来检查干细胞仍然是干细胞,因为如果它们不是干细胞,那么这项技术就不值钱了,因为你已经通过打印改变了它们。我们希望它是尽可能无创的。因此,除了我们已经能够证明它有超过90%的生命力之外,细胞在生理上是相同的,当它们从印刷过程中出来的时候。
马库斯·费尔斯:这与标准3D打印机(如MakerBot)有多少共同之处?
艾伦·福克纳-琼斯:我们所有的技术迭代都是以其他的方式开始的。第一代的型号是数控机床,它太大了。我们不能用它做任何事。所以我们做了一系列这些--这是第三个--你可能会注意到一些塑料钻头是来自MakerBot的。
马库斯·费尔斯:它被黑了?
艾伦·福克纳-琼斯:是的。我们重建了它。它有一个全新的控制系统和一切,但塑料钻头和铁轨是从复制器1。但主要的区别当然是打印头,这是一个完全不同的设计。这是一个加压的墨盒系统,它被送进一个带有喷嘴的电磁阀中。通过打开和关闭阀门,我们可以生产不同体积的流体。通过改变压力和开启时间,我们可以控制我们生产的不同尺寸的液滴。
马库斯·费尔斯:那么这是一个气动过程,而不是挤压过程?
艾伦·福克纳-琼斯:是的。流体处于压力之下。
马库斯·法尔:这是专门针对药品测试市场的吗?
艾伦·福克纳-琼斯:我的目标是测试。我的导师和一些研究人员并没有完全针对它,但它强烈地取代了动物试验。
马库斯·费尔斯:告诉我们这是如何运作的,以及它能在多快的时候准备好。
艾伦·福克纳·琼斯:不幸的是,目前许多药物必须在动物身上进行试验,以达到规定。你必须证明它是有效的,不幸的是,这会导致针对特定动物的药物进行量身定做,这不会给人类一个准确的反应。这就是为什么很多钱都花在买不上市场的药品上。
马库斯·费尔斯:他们为兔子工作,却不为人工作?
阿兰·福克纳-琼斯:没错。所以他们在最后一个障碍上基本上失败了。你花了很长时间在动物身上测试它们,它们对人类没有作用。或者,如果他们这样做,他们会产生不良的副作用。因此,我们的想法是,我们会在体内产生特定器官的微组织,然后它们会对生理环境产生同样的反应--药物,一切--就像整个器官所做的那样,但规模要小得多。
所以你可以把药物应用到微组织上,这样就会产生同样的效果。所以如果它杀死了它或者点燃了它,你就会得到这样的反应。然后,你可以将一系列这些微型器官连接到一个被称为“芯片上的人类”的系统中,这样你就可以找到整个身体对一种新药或化学物质的反应。
马库斯·费尔斯:告诉我们更多关于芯片上的人类的信息。那是数字芯片还是生物芯片?
艾伦·福克纳·琼斯:人体在芯片上,在这个微流控芯片上有区域,有合成的血液供应和营养物质,并在每个腔内引入药物,在每个腔内都有代表人体器官的微型器官。所以你有一个肝脏,肾脏,肺,心脏,脑组织。
马库斯·费尔斯:那它就像一片活生生的组织?
艾伦·福克纳-琼斯:是的。它模仿全身的反应。
马库斯·费尔斯:这能消除动物测试的需要吗?
艾伦·福克纳·琼斯:我希望是这样。如果它能像它应该的那样准确,就没有必要在动物身上进行测试了。你甚至可以测试个性化药物。这样你就可以利用病人的细胞来产生特定的微组织来复制他们的反应,而不是仿制人类的反应。
马库斯·费尔斯:那有多远?
阿兰·福克纳·琼斯:我认为,如果我们按现在的速度继续下去的话,微型纸巾有望在五年后问世。这只是一个整理细胞比率的问题。我们可以产生细胞,我们只需要确保我们能得到生理反应。器官中有一些很难在小范围内繁殖的结构。
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