3D打印神经植入物方面达到了一个新的里程碑

2022年5月，南极熊获悉，以色列再生医学公司Matricelf在为脊髓损伤的瘫痪病人开发3D打印神经植入物方面达到了一个新的里程碑。

该公司已经成功地从人类外周血细胞中生产出自己的内部诱导多能干细胞（iPSCs），这些细胞将与一种独特的水凝胶相结合，形成3D打印植入物，有可能治愈瘫痪。

Matricelf的首席执行官AsafToker说：“我们独立生产人类iPSCs的能力是研发团队在科学和商业影响方面取得的巨大成就，而不需要依赖外部的子合同，这使公司成为细胞治疗和再生医学行业的核心参与者，并将降低未来的制造成本。我们相信，独立的iPSCs制造能力在每年处理脊髓损伤的数十亿美元的市场中是一个显著的经济优势，在未来也将用于其他各种医疗应用。”

△Matricelf的3D生物打印脊髓的工艺流程。图片来自Matricelf。

Matricelf的3D生物打印技术

Matricelf成立于2019年，他们的专利3D生物打印技术在过去十年中一直在特拉维夫大学（TAU）塔尔-德维尔教授的实验室进行开发，他是Matricelf的创始人之一和公司的首席科学家。

今年1月，Matricelf公司透露，它已经与TAU的技术转让公司Ramot签署了一项关于该技术的使用权的全球独家许可协议，据说早在2019年它就利用该技术生产了世界上第一颗3D打印心脏。

生物打印技术的工作原理是同时3D打印来自患者的细胞和细胞外基质（ECM），以产生活的人体组织和器官。液体纳米颗粒稳定了打印的结构，并在打印完成后被提取之前提供高分辨率和精度。

今年2月，Matricelf宣布其已经成功地在瘫痪的小鼠身上测试了一种“首创”的3D打印脊髓组织植入物，使它们能够重新行走。该公司目前正准备在2024年对其3D打印的脊髓植入物进行人体试验，他们认为这可以在短短几年内提供一种潜在的瘫痪治疗方法。

制造内部诱导人类iPSCs

Matricelf公司的最新里程碑是，该公司首次能够从人类外周血细胞中生产内部的IPSCs。IPSCs能够分化成不同的细胞类型，包括神经细胞，并被广泛用于治疗目的，如再生医学、疾病建模和药物发现。

通过将他们自主研发的iPSCs与独特的热反应水凝胶相结合，Matricelf公司将生产出3D打印的神经植入物，可以使脊髓损伤的病人重新行走。

这种3D打印的植入物旨在利用源自个体患者的细胞和ECM成分，使脊髓内部和周围的受损组织再生。

能够自我制造iPSCs是该公司临床前研发项目的一项重大成就。据该公司称，在开发水凝胶的同时独立生产iPSCs是实现其神经组织植入物端到端独立制造能力的关键一步。

Matricelf公司研发副总裁TamarHarel Adar说：“在iPSC中对成熟细胞进行重新编程的过程，呈现出分化为任何细胞类型的潜力，是细胞治疗和再生医学领域的一项革命性和有前途的技术。独立制造iPSCs的能力是研发团队深入工作的结果，它以获得和开发适用的技术和科学工具为基础。从病人自身的成熟细胞制造iPSC的能力是非常重要的，因为它使公司能够生产新的组织来替代各种医疗条件下的人类受损组织。“

△脊髓植入物的制备和表征。图片来自Matricelf。

3D生物打印在提高脊柱手术和治疗的成功率方面有着巨大的潜力，Matricelf并不是唯一在这个领域取得进展的公司。

在研究方面，过去几年已经有人开发出含有活细胞的3D打印支架，可以帮助脊髓损伤的病人恢复一些功能。由明尼苏达大学开发的生物打印支架由硅胶和干细胞组成，可以在位于损伤周围的活神经细胞之间形成 ”桥梁“。同时，加州大学圣地亚哥分校的科学家们已经成功地3D打印了一个两毫米长的脊髓植入物，用于修复大鼠的脊髓损伤。

关于手术应用，骨科植入物制造商4WEB Medical推出了独立的3D打印前旋桁架系统，旨在帮助外科医生进行脊柱手术，而3D打印骨科设备开发商Orthofix Medical则推出了FORZA Ti PLIF Spacer系统，用于后腰椎间融合手术。

审核编辑 ：李倩