BioBot：一臺可以打印活細(xì)胞的3D打印機(jī)

　　美國生物科技初創(chuàng)公司BioBots 融合了計算機(jī)科學(xué)和化學(xué)科學(xué)。該公司的第一款產(chǎn)品是一臺桌面級生物材料3D 打印機(jī)，不久才在紐約TechCrunch Disrupt 大會的舞臺上進(jìn)行了展示——他們打印了梵高耳朵的復(fù)制品，足以以假亂真——這款產(chǎn)品結(jié)合了硬件、軟件和濕件(譯者注：這里指人腦)。聯(lián)合創(chuàng)始人丹尼·卡布雷拉(Danny Cabrera)表示后者才是創(chuàng)新的核心所在。

　　可以人工制作活體組織結(jié)構(gòu)的生物制造已經(jīng)不是什么新領(lǐng)域——這一領(lǐng)域的研究已經(jīng)進(jìn)行了十多年。不過卡布雷拉和另一名創(chuàng)始人認(rèn)為他們在修理昂貴(大約在10 萬美元以上)、龐大且復(fù)雜的老舊設(shè)備時發(fā)現(xiàn)了一個機(jī)會——他們從創(chuàng)客運(yùn)動中使用小型廉價的桌面級3D 打印機(jī)印制塑料上獲得了靈感。

　　BioBots 3D 打印機(jī)使用的卻不是塑料而是一種特殊的“墨水”，這種墨水可以結(jié)合生物材料和活細(xì)胞來打造3D 活組織和小型人體器官。目前該打印機(jī)主要用于研究和臨床前審查，如藥物測試(替代動物實驗)。雖然這種3D 打印技術(shù)并不是用人體自身的細(xì)胞打印出人體器官的替代品——盡管這個領(lǐng)域的發(fā)展(越來越)向著這個方向前進(jìn)?？ú祭桌硎?，這一技術(shù)未來近期的可能是幫助促進(jìn)疾病治療方法的定制。

　　卡布雷拉告訴TechCrunch：“現(xiàn)在我們是真的將它看作是為制藥公司，那些正在做臨床藥物測試的公司開發(fā)的一個產(chǎn)品。用戶可以使用這些設(shè)備，利用人類細(xì)胞打造3D 活組織模型，這些模型可比2D 的組織或動物復(fù)雜得多，而用戶則可以使用這些復(fù)雜模型。它們真正地復(fù)制了人體的功能。用戶可以使用它們來開發(fā)為臨床準(zhǔn)備的藥物。在藥物呈現(xiàn)假陽性時就及時發(fā)現(xiàn)，避免讓它們進(jìn)入臨床試驗。”

　　“我們認(rèn)為這是一種開發(fā)個性化治療方法的方式。病人到用戶的診所來，而我們可以直接從患者身上提取細(xì)胞然后打出3D 組織或是小型器官組織，這些都是專門為該病人準(zhǔn)備的，然后測試不同的治療方法，不同的藥物療程和針對病人疾病的個性化治療。”

　　卡布雷拉還補(bǔ)充說，“我們知道傳統(tǒng)的做法是把所有的疾病進(jìn)行分類，然后分別給它們命名，但疾病發(fā)生在每一個個體身上都是不一樣的，而我們的藥物開發(fā)流程有點(diǎn)過時了——我們用費(fèi)用昂貴的臨床試驗來開發(fā)一種用于數(shù)以百萬計病人的藥物。現(xiàn)在我們真的可以使用這種技術(shù)來為每一個人創(chuàng)建一種藥物。”

　　該初創(chuàng)公司開始是一個在宿舍里打造的項目，當(dāng)時兩名創(chuàng)始人正處于畢業(yè)期間，去年6 月他們從賓夕法尼亞大學(xué)計算機(jī)科學(xué)和生物學(xué)專業(yè)畢業(yè)，因此他們將自己的研究興趣放在了基因工程和組織工程上。

　　卡布雷拉說：“我們的想法是我們可以使用創(chuàng)客運(yùn)動中所采用的相同方法來制造在生物技術(shù)方面更小和更便宜的設(shè)備。在我們查看現(xiàn)有產(chǎn)品時，我們發(fā)現(xiàn)這些設(shè)備都體積巨大——它們看起來像是舊的電腦主機(jī)，它們占據(jù)了全部的空間，成本還高達(dá)50 萬美元并且真的很難操作。你需要技術(shù)人員來操作這些設(shè)備。”

　　該團(tuán)隊在早期通過一次大學(xué)競賽贏得了5000 美元的資金來開發(fā)他們的第一個原型產(chǎn)品。在將一個產(chǎn)品賣給一名博士生后，他們決定擴(kuò)展這個想法并且他們被選中加入位于費(fèi)城的Dreamit Health 加速器，這讓他們在去年秋天獲得了5 萬美元的資金。這幾個月來他們一直在裝運(yùn)首批生物材料打印機(jī)，他們還與研究人員保持密切合作以便不斷優(yōu)化初始產(chǎn)品(對于幫助BioBots 自身開發(fā)的研究者，每臺機(jī)器的售價為5000 美元左右)。

　　他們的循環(huán)商業(yè)模式將會是為打印機(jī)打印不同的生物材料出售不同的打印“墨水”。今天它推出了一款軟骨墨水工具包的測試版(售價為700 美元)。

　　該打印機(jī)會使用可見(藍(lán)色) 光(加上包含在它的墨水里的復(fù)合光引發(fā)劑) 來修復(fù)生物材料結(jié)構(gòu)，而不是像更成熟的設(shè)備那樣使用一些壓力或紫外線?？ú祭桌f這是打印活組織更有效的方式，因為壓力和紫外線都會對活細(xì)胞造成傷害，而BioBots 所使用的藍(lán)光不會對細(xì)胞造成有害的影響。

　　要使用該設(shè)備來制作一個組織結(jié)構(gòu)，如一塊骨頭、軟骨或是肝臟，用戶需要將BioBots 光粉與他們想要打印的活細(xì)胞放在一起，再加上一些結(jié)合因子以確保細(xì)胞都粘在一起。