BioBots：用3D生物打印機推動新藥審批

　　3D生物打印技術初創企業BioBots正希望憑借其全新的3D活組織打印機來顛覆新興的生物打印行業。其打印機售價僅為5,000美元。我認為這家公司已經開了一個相當不錯的好頭。

　　3D生物打印并不是什么新生事物：它出現于上世紀90年代中期。最近，許多生物打印領域的努力全都指向一個目標：這項技術將能加速政府批準新藥上市的步伐。

　　處方藥物從聯邦政府到消費者手中的這一過程成本非常之高，這其中牽涉到許多因素，不過最大的支出還是制藥公司為取得美國食品及藥物管理局（FDA）批準而 付出的成本。所有這些努力過后，再扣除每年花在研發上的500億美元資金，僅有5,000種藥物能推向市場，而其中最大的挑戰——或者說是問題——就是動 物實驗。

　　讓我們來了解一下BioBots。這是賓夕法尼亞大學的一支小型研究團隊，他們研發了一款全新的3D生物打印機，名為BioBot 1，相當于生物打印界的PC。這款低成本的臺式生物打印機能讓大小型企業或研究機構（比如大學的研究實驗室）在自己的實驗室中以人類細胞開發3D器官模 型。

　　當我聽說這款生物打印機之后，我聯系到了這家公司的CEO兼聯合創始人丹尼.卡布萊拉（Danny Cabrera），詢問是否能就這一發明進行采訪。他很快就給了我答復，而他對解決這一重大問題的熱情在我們的對話中相當顯而易見：“如果我們能夠在某種 程度上在將藥物投入人體實驗之前就發現其不足之處，我們就能夠在藥物研發過程中的更早期發現假陽性因素。問題在于動物實驗——老鼠并不是人，在動物身上進 行實驗很多時候并不能夠模擬人類的疾病，或是預測人體對新藥物將產生何種反應。”

　　據卡布萊拉表示，這就是3D生物打印技術可以有所發揮的地方，這種技術能使研究人員用軟件培養組織——軟件可以指導打印機以精確的層級存儲細胞群，細胞層則依靠水凝膠將細胞凝聚在一起，最終在人類細胞的基礎上使用3D技術打印出具備功能的組織。

　　BioBot打印機類似于熔融沉積造型術（fused-deposition modeling，簡稱FDM）3D打印機，如你所知道的MakerBot或PrintrBots等通過熱擠壓機融化塑料纖維的機器。這些打印機使用人體 所能夠接受的細胞和材料，也不會去“融化”什么東西——因為熱能可能會殺死細胞。

　　心血管創新研究所（Cardiovascular Innovation Institute）所長斯圖爾特.威廉姆斯博士（Dr. Stuart Williams）發表了他對3D生物打印和BioBot 1計劃的看法：“我們的生物打印研究專注于組織和器官的打印，以用于臨床前實驗（如藥物及儀器的測試）和臨床研究（如組織和器官的移植）”。該研究所和猶 太人醫院（Jewish Hospital）以及位于肯塔基州路易斯維爾的路易斯維爾大學聯合發起了一個“生物人造器官項目”（Bioficial Organs Program）。

　　“我們認為，3D生物打印是一種使用可再生細胞和干細胞構造組織和器官的方法。在組織構建中，必須解決的一個最關鍵技術障礙是，如何將血管和這些人造組織融合在一起，而我們認為，3D生物打印為創造尚未融合血管的組織的構建提供了必要的技術。”

　　目前銷量為兩位數的這家公司正大力開發研發市場和其他商業市場。對BioBots團隊而言，這只是第一步。卡布萊拉表示：“我們最早的客戶使用 BioBot打印機來構建復雜的纖維結構，某一天，這些結構可能會在實驗室中變成全新的組織，用于替代人體中受損的組織。終極目標是采用病人自身細胞開發 出具備完善功能的替代性器官，從而取消器官移植等候名單的存在，不過首先，我們要以更快的速度、顯著更低的成本讓更多藥物通過FDA的審批，從而改善全球 數百萬人的生活質量。”

　　作者曾在2014年花了8個月時間呆在一輛娛樂車里研究3D打印、3D掃描和3D設計。該項目的贊助方包括Autodesk、惠普、Nvidia、Stratsys、Faro和Jayco。