據美國政府稱,在該國等待器官移植的超過11.4萬人中,每天有20人死亡。這主要是由于捐助者的長期短缺,同時沒有足夠的器官可供使用。打印活體組織涉及放置生物相容性材料(如水凝膠)的支架,其代表通常將器官細胞保持在適當位置的連接材料,這些細胞定殖在支架上并組織成適當的組織。問題是身體細胞需要持續供應氧氣和營養,如果被剝奪,它們會在大約30分鐘內死亡。為了防止這種情況,活組織需要有一個微血管組成的錯綜復雜網絡,這些微血管可以給細胞提供氧氣。
目前3D打印一立方厘米的人體組織可能需要幾周的時間。即使打印機在結構中包含微血管,組織在完成之前很長時間內仍然是大量死亡細胞,所以通常的技術是將組織打印在非常薄的薄片上,這些薄片可以不斷地浸泡在流動的營養成分。
Prellis的方法是通過使用分辨率為0.5微米,比傳統生物打印機小10倍的全息打印技術,以更快1000倍的速度向全功能器官工作。換句話說,當使用紅外激光器快速固化水凝膠支架的光學支持系統已經完善時,它將能夠在不到12個小時的時間內打印出一個組織及其整個血管系統。
Prellis Biologics首席執行官兼聯合創始人Melanie Matheu博士表示:“我們所能達到的速度僅受光學系統配置的限制。我們正在探索定制的光學系統開發,這將大大提高我們的能力,我們的最終目標是在12小時或更短的時間內打印完整的腎臟血管系統。”
Prellis說表示如果該公司能夠提供提3D打印的器官,它不僅會對移植產生重大影響,而且還可以通過減少對氧氣系統、透析、胰島素注射和類似治療的需求來降低醫療成本。它還將有助于藥物開發和毒理學篩選等領域。