据美国政府称,在该国等待器官移植的超过11.4万人中,每天有20人死亡。这主要是由于捐助者的长期短缺,同时没有足够的器官可供使用。打印活体组织涉及放置生物相容性材料(如水凝胶)的支架,其代表通常将器官细胞保持在适当位置的连接材料,这些细胞定殖在支架上并组织成适当的组织。问题是身体细胞需要持续供应氧气和营养,如果被剥夺,它们会在大约30分钟内死亡。为了防止这种情况,活组织需要有一个微血管组成的错综复杂网络,这些微血管可以给细胞提供氧气。
目前3D打印一立方厘米的人体组织可能需要几周的时间。即使打印机在结构中包含微血管,组织在完成之前很长时间内仍然是大量死亡细胞,所以通常的技术是将组织打印在非常薄的薄片上,这些薄片可以不断地浸泡在流动的营养成分。
Prellis的方法是通过使用分辨率为0.5微米,比传统生物打印机小10倍的全息打印技术,以更快1000倍的速度向全功能器官工作。换句话说,当使用红外激光器快速固化水凝胶支架的光学支持系统已经完善时,它将能够在不到12个小时的时间内打印出一个组织及其整个血管系统。
Prellis Biologics首席执行官兼联合创始人Melanie Matheu博士表示:“我们所能达到的速度仅受光学系统配置的限制。我们正在探索定制的光学系统开发,这将大大提高我们的能力,我们的最终目标是在12小时或更短的时间内打印完整的肾脏血管系统。”
Prellis说表示如果该公司能够提供提3D打印的器官,它不仅会对移植产生重大影响,而且还可以通过减少对氧气系统、透析、胰岛素注射和类似治疗的需求来降低医疗成本。它还将有助于药物开发和毒理学筛选等领域。