رفتن به نوشته‌ها

Tissue Labs و bioprinting اندام


آزمایشگاه های بافت

وقتی به پرینت سه بعدی در بخش پزشکی فکر می کنیم، یکی از جالب ترین کاربردها بدون شک چاپ زیستی است. این روش برای ایجاد ساختارهای سلولی از جوهرهای زیستی ساخته شده با سلول های بنیادی به دلیل امکانات متعددی که دارد، از جمله ایجاد پوست، بافت یا حتی اندام، جذاب است. با دانستن اینکه فهرست متقاضیان عضو به تدریج در حال افزایش است، امکان ایجاد اندام مصنوعی جالب توجه است. و در حالی که پیشرفت حاصل شده است، تحقیقات هنوز مورد نیاز است. اینجاست که TissueLabs وارد می شود. این استارتاپ سه بعدی ماه ما به دلیل پیشرفت هایش در چاپ زیستی و چاپگرهای زیستی برای ایجاد اندام های مصنوعی نام گرفت. ما با گابریل لیگوری، بنیانگذار و مدیر عامل شرکت صحبت کردیم تا در مورد نحوه عملکرد فناوری و اهداف او برای آینده بیشتر بدانیم.

3DN: ممکن است خودتان را معرفی کنید و پیوند خود را با پرینت سه بعدی توضیح دهید؟

نام من گابریل لیگوری است. من بنیانگذار و مدیر عامل TissueLabs هستم. من TissueLabs را به سمت توسعه اندام های مصنوعی در آزمایشگاه هدایت می کنم تا بر محدودیت های فعلی پیوند اعضا غلبه کنم. من یک پزشک پزشکی با دکترای پزشکی بازساختی قلب و عروق و جراحی قفسه سینه و قلب و عروق هستم. من در سال 2018 توسط فوربس 30 زیر 30 نام گرفتم و توسط بررسی فناوری MIT به عنوان یکی از نوآورترین ذهن های جوان نسل من (مبتکران زیر 35 سال MIT) معرفی شدم.

گابریل لیگوری

کار با چاپ زیستی را در دوره دکترا شروع کردم. اگرچه تمرکز پایان نامه من نبود، اما استاد راهنما را متقاعد کردم که یک چاپگر زیستی سه بعدی تهیه کند تا بتوانیم پیوند عروقی مهندسی بافت ایجاد کنیم – پایان نامه من در مورد رویکردهای جدید مهندسی بافت عروقی بود. پس از فرآیند خرید، ما شروع به مشکل با دستگاه کردیم. چند ماه بعد، تحصیلات دکتری خود را در دانشگاه گرونینگن (هلند) به پایان رساندم – بدون اینکه به آنچه از چاپگر زیستی انتظار داشتم دست پیدا کنم – و به برزیل نقل مکان کردم، جایی که فرصت ایجاد یک آزمایشگاه جدید در زمینه مهندسی بافت را داشتم. دانشگاه سائوپائولو در آنجا تصمیم گرفتم یک چاپگر زیستی از یک شرکت دیگر بخرم. متأسفانه بار دیگر ناامیدی های مکرر را تجربه کردم.

در سرنوشت، من با شریک تجاری خود، امرسون مورتو، ملاقات کردم، در حالی که در حال توسعه پروژه ای برای آزمایش استحکام رگ های خونی بودیم که در آزمایشگاه می ساختیم. او در حال توسعه چاپگر زیستی خود بود، فقط برای سرگرمی. وقتی سیستم را دیدم، متوجه شدم که او چیزی ساخته است که هم ساده‌تر و هم کارآمدتر در ساخت گرافت‌های عروقی مورد نظر ما بود. بنابراین ما سیستم های گران قیمت را کنار گذاشتیم و شروع به استفاده از چاپگر او کردیم. زندگی ما را تغییر داد! کار با پرینت زیستی سه بعدی را اینگونه شروع کردم.

3DN: TissueLabs چگونه شروع به کار کرد؟ چرا شرکت را ایجاد کردید؟

من TissueLabs را ایجاد کردم زیرا رویایی دارم: ایجاد قلب های مصنوعی برای پیوند! من با بیماری قلبی مادرزادی به دنیا آمدم و از هفته اول زندگی ام محیط بیمارستان را تجربه کردم. من به اندازه کافی خوش شانس بودم که علیرغم اینکه از یک بیماری سخت رنج می بردم، تحت درمان پزشکی مناسب قرار گرفتم – در دو سالگی عمل قلب باز انجام دادم – و از آن زمان تاکنون پیشرفت خوبی داشته ام. بسیاری از کودکان چندان خوش شانس نیستند و ممکن است نیاز به پیوند قلب داشته باشند. با این حال یافتن عضوی برای این بیماران به شدت دشوار است که عمدتاً به دلیل تعداد کم اهداکنندگان به خصوص در این گروه سنی است.

اعتبار عکس: TissueLabs

با توجه به تجربه شخصی که از اوایل کودکی داشتم، تصمیم گرفتم دکتر شوم و در سال 2014 از رشته پزشکی فارغ التحصیل شدم. زمانی که در حال اتمام تحصیلاتم بودم، در مورد مهندسی بافت شنیدم و به پتانسیل این فناوری برای ایجاد بافت ها و اندام های مصنوعی زیستی پی بردم. برای پیوند در آینده سپس تصمیم گرفتم این موضوع را بیشتر مطالعه کنم و برای مدتی حرفه پزشکی خود را به تعویق انداختم تا دکترای خود را در این زمینه ادامه دهم. وقتی آن را در سال 2019 به پایان رساندم، آنقدر درگیر مهندسی بافت بودم که تصمیم سختی گرفتم که حرفه پزشکی را دنبال نکنم. در عوض، من بر تحقیق و توسعه تمرکز کردم تا این فناوری را برای بیماران بیاورم. می دانستم که نمی توانم هر دو را به طور همزمان انجام دهم، اما اگر به طبابت بازگردم، می ترسیدم که هیچ کس دیگری نتواند، مایل و متعهد به انجام کاری که تصور می کردم نباشد. من در ابتدا به انجام این کار در دانشگاه فکر کردم، دلیلی که توانستم آزمایشگاهی در برزیل راه اندازی کنم، اما به سرعت متوجه شدم که اهداف و مشوق های درون دانشگاهی همان اهدافی نیستند که اگر بخواهم علم را عملی کنم، به آن نیاز داشتم. من مجبور شدم این کار را در یک شرکت انجام دهم، به همین دلیل است که TissueLabs را تأسیس کردم.

ما این شرکت را در برزیل راه اندازی کردیم، اما چند ماه پس از شروع فعالیت، آن را به سوئیس منتقل کردیم، زیرا در آنجا محیطی ایده آل و منحصر به فرد برای شرکت های جوان بیوتکنولوژی پیدا کردیم. از آن زمان به بعد، ما رشد چشمگیری داشته ایم و هر سال تعداد مشتریان خود را دو برابر می کنیم.

3DN: آیا می‌توانید درباره پرینترهای زیستی TissueLabs بیشتر توضیح دهید؟

ما در حال حاضر دو سیستم چاپ زیستی داریم: TissueStart™، یک سیستم مبتنی بر اکستروژن، و TissueRay™، یک سیستم مبتنی بر استریولیتوگرافی.

TissueStart اولین راه اندازی ما در سال 2020 بود. ما آن را برای دانشمندانی طراحی کردیم که به تازگی کار با چاپ زیستی را آغاز کرده اند. این بهترین نسبت هزینه به فایده در بازار را ارائه می دهد که از 7999 دلار برای یک سیستم پیستونی دو سر شروع می شود که کنترل بسیار بیشتری بر اکستروژن جوهر زیستی نسبت به سیستم های پنوماتیک معمولی می دهد. راه حل ما دارای قابلیت مکش، اطمینان از نقطه شروع و پایان دقیق، کاهش ضایعات جوهر زیستی و اکستروژن بیش از حد است. این یک سیستم جمع و جور و آسان برای استفاده است که تنها حدود 4 کیلوگرم وزن دارد و نیازی به کمپرسور هوا ندارد. همچنین دارای یک سیستم اکستروژن منحصر به فرد و اختصاصی است که ما آن را Mixtrusor™ می نامیم که قادر به ترکیب جوهرهای زیستی مختلف است که امکان ایجاد پارچه های سه بعدی پیچیده را فراهم می کند. از پلکسی گلاس ساخته شده است که استحکام بالا، عمر طولانی و تمیز کردن آسان را ارائه می دهد.

چاپگر TissueStart (اعتبار عکس: TissueLabs)

سپس TissueRay™ را داریم که در اواخر سال 2021 عرضه کردیم. این اولین چاپگر زیستی سه بعدی MSLA در بازار است که سرعت نور را به چاپ زیستی سه بعدی می رساند. این نمایشگر ترکیبی عالی از وضوح بالا و توان عملیاتی را ارائه می دهد، با صفحه نمایش 4K که گام نقطه ای 35 میکرومتر (رزولوشن نظری XY) و دقت Z موتوری 10 میکرومتر را ارائه می دهد. بسته به مواد، می تواند به سرعت یک ثانیه در هر لایه چاپ شود. دارای حجم ساخت 193 سی سی با پایه دایره ای 6×6 سانتی متر است. با توجه به نیاز مشتری قابل تنظیم است. TissueRay™ ایجاد دستگاه‌های میکروسیال، اندام‌ها بر روی یک تراشه، سازه‌های حاوی سلول و داربست‌ها را برای مهندسی بافت و کاربردهای پزشکی احیاکننده امکان‌پذیر می‌سازد. این سیستم از 15999 دلار شروع می شود.

در نهایت، ما همچنین مواد زیستی را برای استفاده با چاپگرهای زیستی و همچنین برای محققانی که آزمایش‌های متعارف‌تر کشت سلولی سه‌بعدی را انجام می‌دهند، خواه دستگاه داشته باشند یا نداشته باشند، پیشنهاد می‌کنیم. علاوه بر تمام آن بیوموادهای عمومی – آلژینات، GelMA، pluronics و غیره. – ما هیدروژل های خاصی را برای 15 بافت مختلف ارائه می دهیم: چربی، استخوان، مغز، غضروف، روده بزرگ، کلیه، کبد، ریه، ماهیچه، میوکارد، پانکراس، پوست، طحال، معده و عروق. ما آنها را MatriXpec™ می نامیم.

آزمایشگاه های بافت

اعتبار عکس: TissueLabs

3DN: چه برنامه هایی تاکنون با چاپگرهای زیستی شما توسعه داده شده است؟

این یک سوال عالی است زیرا ما می بینیم که محققان کارهایی را انجام می دهند که در زمان توسعه سیستم ها و مواد زیستی خود هرگز تصورش را هم نمی کردیم. ما بیش از صد آزمایشگاه داریم که از محصولات ما در 20 کشور مختلف استفاده می کنند، بنابراین چیزهای زیادی در حال انجام است.

برای نام بردن از چند مورد، ما محققینی داریم که مواد خوداکسیژنه را برای ساخت میکروبافت چاپ سه بعدی می کنند. کسانی که بافت غضروفی را برای مطالعه تاندونوز ایجاد می کنند. کسانی که در حال توسعه مینی روده برای مطالعه جذب مواد مغذی و همچنین سرطان کولورکتال هستند. که ریزمحیط آلوئول ها را در شرایط آزمایشگاهی برای مطالعه سرطان ریه بازتولید می کنند. چاپ زیستی سلول های قلبی برای مطالعه رفتار آنها تحت محرک های مکانیکی مختلف. مهندسی پوست برای جایگزینی مدل های حیوانی؛ ساخت بافت پانکراس برای مطالعه دیابت؛ توسعه استراتژی هایی برای بازسازی بافت های دهان و دندان و همچنین نقص های مادرزادی و اکتسابی استخوان؛ و خیلی های دیگر. برنامه ها بی حد و حصر هستند و عمدتاً توسط خلاقیت کاربران نهایی محدود می شوند.

برنامه های ممکن بی پایان هستند (اعتبار عکس: TissueLabs)

3DN: آینده چاپ زیستی در بخش پزشکی را چگونه می بینید؟

فکر می کنم خیلی چیزها تغییر خواهد کرد. فناوری‌های موجود در حال حاضر شروعی عالی هستند، اما آن‌هایی نیستند که به ما اجازه ساخت اندام‌های مصنوعی زیستی واقعی را بدهند. من چاپ زیستی را در مراحل ابتدایی خود می دانم و هنوز کارهای زیادی برای انجام دادن وجود دارد. نوآوری عامل مهمی در این زمینه است، و آنقدر چیزها برای توسعه وجود دارد که اگر به راه حل های موجود پایبند باشیم، تجسم آینده دشوار می شود. احتمالاً شاهد سیستم های جدیدی با استفاده از فناوری هایی خواهیم بود که حتی هنوز اختراع نشده اند! TissueLabs اطمینان حاصل می کند که در خط مقدم این پیشرفت ها قرار دارد.

3DN: آخرین کلمه برای خوانندگان ما؟

من مایلم داوطلبانه وقت خود را صرف گوش دادن به نیازهای خوانندگان کنم و بفهمم که چگونه می‌توانیم به بهبود سیستم‌ها و مواد زیستی خود ادامه دهیم تا آنها را قادر به ایجاد بافت‌ها و اندام‌ها در آزمایشگاه خود کنیم، چه برای تحقیقات زیست‌پزشکی و چه برای کاربردهای بالینی آینده. می توانند به آن بنویسند [email protected]و من شخصا به آنها پاسخ خواهم داد.

نظر شما در مورد TissueLabs چیست؟ نظر خود را در نظرات مقاله به اشتراک بگذارید. همه ویدیوهای ما را در کانال ما بیابید یوتیوب یا ما را دنبال کنید فیس بوک یا توییتر !





منبع

منتشر شده در اخبار پرینتر و چاپ سه بعدی