BioBots：用3D生物打印机推动新药审批

　　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5,000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5,000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。”

　　作者曾在2014年花了8个月时间呆在一辆娱乐车里研究3D打印、3D扫描和3D设计。该项目的赞助方包括Autodesk、惠普、Nvidia、Stratsys、Faro和Jayco。