3D生物打印技术初创企业BioBots正希望凭借其全新的3D活组织打印机来颠覆新兴的生物打印行业。其打印机售价仅为5000美元。我认为这家公司已经开了一个相当不错的好头。
3D生物打印并不是什么新生事物：它出现于上世纪90年代中期。最近，许多生物打印领域的努力全都指向一个目标：这项技术将能加速政府批准新药上市的步伐。
处方药物从联邦政府到消费者手中的这一过程成本非常之高，这其中牵涉到许多因素，不过最大的支出还是制药公司为取得美国食品及药物管理局(FDA)批准而付出的成本。所有这些努力过后，再扣除每年花在研发上的500亿美元资金，仅有5000种药物能推向市场，而其中最大的挑战——或者说是问题——就是动物实验。
让我们来了解一下BioBots。这是宾夕法尼亚大学的一支小型研究团队，他们研发了一款全新的3D生物打印机，名为BioBot 1，相当于生物打印界的PC。这款低成本的台式生物打印机能让大小型企业或研究机构(比如大学的研究实验室)在自己的实验室中以人类细胞开发3D器官模型。
当我听说这款生物打印机之后，我联系到了这家公司的CEO兼联合创始人丹尼 卡布莱拉(Danny Cabrera)，询问是否能就这一发明进行采访。他很快就给了我答复，而他对解决这一重大问题的热情在我们的对话中相当显而易见：“如果我们能够在某种程度上在将药物投入人体实验之前就发现其不足之处，我们就能够在药物研发过程中的更早期发现假阳性因素。问题在于动物实验——老鼠并不是人，在动物身上进行实验很多时候并不能够模拟人类的疾病，或是预测人体对新药物将产生何种反应。”
据卡布莱拉表示，这就是3D生物打印技术可以有所发挥的地方，这种技术能使研究人员用软件培养组织——软件可以指导打印机以精确的层级存储细胞群，细胞层则依靠水凝胶将细胞凝聚在一起，最终在人类细胞的基础上使用3D技术打印出具备功能的组织。
BioBot打印机类似于熔融沉积造型术(fused-deposition modeling，简称FDM)3D打印机，如你所知道的MakerBot或PrintrBots等通过热挤压机融化塑料纤维的机器。这些打印机使用人体所能够接受的细胞和材料，也不会去“融化”什么东西——因为热能可能会杀死细胞。
心血管创新研究所(Cardiovascular Innovation Institute)所长斯图尔特 威廉姆斯博士(Dr. Stuart Williams)发表了他对3D生物打印和BioBot 1计划的看法：“我们的生物打印研究专注于组织和器官的打印，以用于临床前实验(如药物及仪器的测试)和临床研究(如组织和器官的移植)”。该研究所和犹太人医院(Jewish Hospital)以及位于肯塔基州路易斯维尔的路易斯维尔大学联合发起了一个“生物人造器官项目”(Bioficial Organs Program)。
“我们认为，3D生物打印是一种使用可再生细胞和干细胞构造组织和器官的方法。在组织构建中，必须解决的一个最关键技术障碍是，如何将血管和这些人造组织融合在一起，而我们认为，3D生物打印为创造尚未融合血管的组织的构建提供了必要的技术。”
目前销量为两位数的这家公司正大力开发研发市场和其他商业市场。对BioBots团队而言，这只是第一步。卡布莱拉表示：“我们最早的客户使用BioBot打印机来构建复杂的纤维结构，某一天，这些结构可能会在实验室中变成全新的组织，用于替代人体中受损的组织。终极目标是采用病人自身细胞开发出具备完善功能的替代性器官，从而取消器官移植等候名单的存在，不过首先，我们要以更快的速度、显著更低的成本让更多药物通过FDA的审批，从而改善全球数百万人的生活质量。”
