Купи и напечатай. Обзор производителей биопринтеров

Сентябрь 10, 2018
Автор: Татьяна Клевцова

 

В то время как  в Украине обсуждаются проблемы донорской трансплантологии, благотворительные фонды и волонтеры собирают средства на протезы, а некоторые фирмы тратят время на разработку, так сказать, улучшенных протезов – в неком почти параллельном мире продвинутых технологий в продажу уже поступили биоипринтеры, печатающие органы, кости и ткани. 

Вы что-то слышали об этом? Нет, не о том, что где-то кто-то разрабатывает новую технологию, а о том, что эти технологии уже поставлены на бизнес основу продаж и реализции?

Да, фирма, клиника, или частный инвестор могут позволить купить себе не остров, президенство или политическую партию – а хотя бы несколько биопринтеров для страны – и проблема не только инвалидности, но и смертности будет решена без всех этих медицинских реформаторских  манипуляций для отмыва денег на человеческом горе и смертности…

Нет, вы не слышали об этом, и потому BreakFast приглашает: «Добро пожаловать в реальный мир биопринитинга».

 А рубрика Бизнес ланч познакомит вас с качественными показателями и ценовыми маркерами тех биопринтеров, которые уже вышли на международный рынок.

 

Восстановление лица после травм или аварий — реальность биопринтинга сегодняшнего дня

 

Большинство доступных сегодня технологий основано на уже давно запатентованной системе прямой экструзии (выталкивание) клеток. Это получение конечного изделия методом продавливания вязкого расплава материала или густой пасты через формующее отверстие.

В данном случае – это экструзия пастообразных полимерных веществ  и гидрогелей через ряд специальных шприцов. Данные вещества состоят из воды и живых организмов с добавлением неорганических связующих материалов.

Каждая производящая компания имеет свои отличия в  своих биопринтерах, но они засекречены.

На рынке уже присутствуют те биопринтеры, которые: как поступают в продажу отдельно, так и используются для производства коммерческих биопродуктов для  реализации конкретнро этих продуктов. 

 

 

1. Итак, одним из самых лучших является 3D Bioplotter EnvisionTEC  

Технология : экструзия на основе шприцев
Материалы : гидрогели, силикон, гидроксипатит, титан, хитозан
Цена : до 200 000 долларов США +

Система 3D Bioplotter от EnvisionTEC занимает ведущее место, потому что это единственный биопринтер, сделанный компанией, которая уже является лидером в индустрии 3D-печати. Это в основном 3D-биопринтер, который работает через относительно простой процесс экструзии, изобретенный Фрайбургским исследовательским центром материалов в Германии. Как и любой другой 3D-принтер, он преобразует модели в физические объекты, только в данном случае Computer Aided Tissue Engineering преобразуется из трехмерных моделей и данных пациента в физический 3D-каркас с разработанной и определенной внешней формой и открытой внутренняя структура.

 

EnvisionTEC 3dprinters

 

3D Bioplotter используется исследователями для изготовления каркасов с использованием самого широкого диапазона материалов, от мягких гидрогелей до полимерных расплавов до твердой керамики и металлов. Эта машина специально разработана для работы в стерильных средах в ламинарном поточном боксе, что требует био-обработки, например, при использовании суспензий альгинатных клеток для создания каркасов.

Всего в компании разработали целых три вида биопринтеров с тремя уровнями функциональности — StarterDeveloper и Manufacturer. Это семейство биопринтеров, обрабатывает биоматериалы с открытым исходным кодом, используя воздушное или механическое давление на шприц, который создает каркасы тканей, органов и костей. Они чрезвычайно точны с повторяемостью XY до 1 мкм. Все модели разработаны для использования в стерильном шкафу биобезопасности, соответствуют стандартам клинических испытаний и предлагают размеры до 192,4 кубических дюйма.

 

Starter 3D Bioplotter

 

3D-Bioplotter Starter предназначен для исследований, инноваций и экспериментов в области тканевой инженерии, с небольшими требованиями к параллельной обработке материалов и автоматизации. Он состоит из того же основного аппаратного и программного обеспечения, что и две другие модели 3D-Bioplotter, но не имеет модульной возможности и контроля температуры платформы. 

3D-Bioplotter Developer предназначена для исследований и для ограниченного специализированного производства тканей.  

3D-Bioplotter Manufacturer была разработана как инструмент для усовершенствованной тканевой инженерии, а также для использования в производственной среде. Он является самым универсальным и усовершенствованным вариантом 3D-Bioplotter и способен использовать до 5 материалов в конструкции, а также для УФ-отверждения и как с подогревом, так и с охлаждением.

Manufacturer 3D Bioplotter

 

Средння цена — от 145 950,00 до 300 000, 00 долларов.

Карлос Карвалью возглавлял разработку четвертого поколения 3D-Bioplotter и работал над биопринтером с самого раннего детства в Университете Фрайбурга в Германии. 

Он утверждает, что биопринтеры EnvisionTEC также могут использоваться для изготовления гиперэластичных костей,  имплантатов яичниковмодели плаценты и в исследованиях регенерации кости.

Исследователи из Северо-Западного университета в городе Эванстон, штат Иллинойс, разработали биосовместимый материал для 3D-печати костных имплантатов. От других костных суррогатов материал отличается высокой эластичностью. Именно 3D-Bioplotter Manufacturer компании EnvisionTec в состоянии напечатать эти гиперэлестичные кости для вас.

 

биосовместимый гибкий имплант позвоночника, распечатанный на 3D-Bioplotter Manufacturer

 

EnvisionTEC — ведущий поставщик решений для 3D-печати профессионального уровня для организаций по всему миру. Бизнес был запущен инженером и предпринимателем Аль-Сиблани, который заложил основы для EnvisionTEC, когда он подал свою первую заявку на патент на 3D-печать в 1999 году.

В 2002 году EnvisionTEC запустила свою новаторскую коммерческую технологию послойной печати DLP, которая  позволяет строить объекты на высокой скорости с невероятной точностью и чистотой поверхности.

Имея более чем 20-летний опыт работы, челюстно-лицевой хирург д-р  Джеффри Брукс возглавляет этот прогрессивный подход в Научном Центре Университета Теннесси, используя биомодели EnvisionTEC Vector 3SP для 3D-печати в натуральную величину и многое другое.

 

 

EnvisionTEC вкладывает значительные средства не только в создание биопринтеров, но и в разработку материалов, которые обеспечивают точные свойства, необходимые для удовлетворения потребностей конечных пользователей. 

Особое место  занимает  разработка материалов Bioprinting —  позволяющая медицинским исследователям объединить клетки, гели, волокна, полимеры, керамику, металлы и многое другое в единый строительный объект.

EnvisionTEC,  получил одобрение FDA для своего нового материала E-Denture для 3D-печати реалистичных протезов.

 

Координаты производителя:

 

США: ENVISIONTEC, INC., 15162S.CommerceDr., Dearborn, MI48120, США

Телефон: + 1-313-436-4300

Германия: ENVISIONTEC GmbH, BrüsselerStraße51, 45968 Gladbeck, Германия

Телефон: +49 20439875-0

Великобритания: подразделение A — Spedding Rd, Stoke-on-Trent, ST4 2ST, Великобритания

Телефон: +44 (0) 1782 418040

 

 

 

  1. Вторым номером называем BioBots  от компании Advanced Solutions, Inc

Технология : экструзия на основе шприцев, технология синего света.
Материалы : агароза, коллаген, альгинат, полиэтиленгликоль. 

Цена : 10 000 долларов США (средняя)

BioBots  один из первых, кто предоставил для продажи 3D-биопринтер с высоким разрешением, создающий функциональную трехмерную живую ткань. В его технологии используется печать с экструзией под давлением из множеством гидрогелей, таких как агароза, коллаген, альгинат и полиэтиленгликоль

 

 

При экструзии используется технология синего света и ультрафиолетового излучения для излечения материала, не повреждая живые клетки. BioBots запустила выборочную бета-версию около 2 лет тому назад.

Генеральный директор компании Дэнни Кабрера показал, что они уже продали устройства в Массачусетский технологический институт, Пенн, Стэнфорд, Каролинск, Колумбию и многие другие институты в мире. 

Новый и улучшенный BioBot 1 официально стартовал на коммерческом рынке 8 сентября 2016 года на всемирном конгрессе TERMIS. Цена новых устройств составляет 10 000 долларов, а Advanced Solutions, Inc начал принимать предварительные заказы. 

Еще однипродукт компании называется BioBot 2. Это компактный настольный биопринтер, который позволяет пользователям экономить пространство в лаборатории.

 

bb2

 

Этот новый биопринтер может похвастаться нагретым шестигранным экструдером, а также отражением ультрафиолета и видимого света. Эта система позволяет машине использовать давление воздуха для регулировки скорости экструзии. 

Еще одной многообещающей особенностью BioBot 2 является автоматическая калибровка. Выбирая встроенную опцию для автоматической калибровки, пользователи могут включить устройство для выравнивания собственных настроек экструдера.

 

Кроме того, компания разработала новый программный продукт BioAssemblyBot®  и биоиндикаторы, которые должны позволить своим клиентам — прежде всего исследовательским учреждениям — печатать более широкий ассортимент тканей, органов и других биоматериалов.

Это первая в мире роботизированная шестиосевая «рука», для гибкой и усовершенствованной тканевой биообработки. Это новый этап эволюции технологии 3D-биопечати.

 

BioAssemblyBot

Возможности:

Можно управлять несколькими моделями на человеко-машинный интерфейс (HMI), где они могут быть индивидуально просмотрены и выбраны для печати. До восьми различных инструментов биообработки, включая картриджи с биоаккумуляцией, автоматически загружаются в один рабочий процесс, в соответствии с параметрами TSIM®. 

Во время производственного процесса 6-осевой робот-манипулятор сам извлекает инструменты и строит физические структуры компьютерной модели. 

Специализированные инструменты и задачи включают в себя контроль температуры, а также точный подбор и перемещение материала и оборудования, таких как микрофлюидные слайды, чашки Петри и многолуночные планшеты.

 

Может напечатать:

  • Сотовые системы и 3D-анализы
  • Экспериментальные модели тканей и микросреды
  • Органные модели
  • Микрофлюидные платформы
  • Системы имплантатов

 

Штаб-квартира компании

1901 Нельсон Миллер Парквей

Луисвилл , Кентукки 40223

877-438-2741

 

 

 

3. Следующее место – BIO X Inkredible от компании CELLINK.

Технология : экструзия на основе шприцев. 
Материалы : CELLINK + (улучшенный CELLINK для хондрогенной дифференциации), CELLINK A (биосинтез на основе альгината) и другие материалы 
Цена : 5 000 / 9 000 евро

 

CELLINK INKREDIBLE 4

 

Этот принтер даже выглядит как стандартный 3D-принтер, использует процесс трехмерной печати с пневматической экструзией, который менее вреден для ячеек и, как и несколько других коммерческих биопринтеров, поставляется в двух вариантах: INKREDIBLE и INKREDIBLE +. Оба имеют стандартную двойную экструзию, причем более дорогая модель предлагает расширенные функции исследования и продается всего за 9 000 долларов. 

 

 

Но есть три функции, которые делают этот 3D-принтер поистине невероятным. Прежде всего, он имеет чистую камеру. Это означает, что камера, внутри которой происходит процесс, является почти стерильной средой CGMP. Верхняя часть фильтра HEPA H14 обеспечивает защиту более 99,995% нежелательных частиц и микроорганизмов. BIO X оснащен бактерицидными лампами UV-C, которые позволяют запускать стерилизационные циклы для стерилизации среды печати.

Вторая особенность — стандартная двойная экструзия, которая была введена для того, чтобы все модели могли биотринировать ткань кожи. Третья особенность — цифровые датчики давления в принтере.

Благодаря двойным мощным вентиляторам, создающим мощный воздушный поток через их двойную фильтровальную поверхность, биопринтер BIO X 3d создает положительное давление внутри камеры. 

 

 

Эта же компания – CELLINK – к 2018 году создала новый продукт BIO X — новый биопринтер go-to 3d для компаний исследователей и новаторов, которые работают с биопринтом. Созданный для удовлетворения потребностей современных биологов, автономный компьютер Neocortex M1 от BIO X в сочетании с HeartOS — самой мощной операционной системой bioprinting, позволяет пользователю организовывать сложный процесс создания человеческих тканей. 

BIO X — это первый в мире 3D-биопринтер с интеллектуальными печатающими головками (iPH), которые специально разработаны с учетом гибкости, красоты и простоты. Само достижение состоит в том, что вы можете создавать свои собственные технологии и методы с помощью  дозирования и использовать их в системе BIO X. Потенциалы бесконечны, давая вам полную свободу в вашей лабораторной работе.

Кроме того аппарат позволяет контролировать температуру печать в зависимости от вязкости используемых материалов.

 

 

Компания CELLINK предлагает также ряд печатающих головок и насадок для инструментов

В наличии есть дополнительные

— Дополнительная пневматическая головка с подогревом (130 ° C)

— Охлаждаемая пневматическая головка (4 ° C)

— Печатающая головка Ink-Jet (85 ° C)

— Печатающая головка шприцевого насоса

— Photo Curing Tool Head, для ультрафиолетового излучения на любой длине волны.

— Головка инструмента HD-камеры

 

 Если вы не найдете нужный инструмент, просто сообщите об этом по адресу   info@cellink.com. Или по телефонам:

 

 

4.место — Organovo— компания базирующаяся в Сан-Диего производящая ткани и сырье для биопринтинга. Её ученые разработали процесс биопреобразования, который берет клетки из донорских органов и превращает их в печатные био-чернила.

 

 

Но создание функциональных трехмерных тканей, которые могут быть имплантированы или доставлены в организм человека для восстановления или замены поврежденных или пораженных тканей – невозможно без развития биопринтинга в самой компании.

С октября 2014 года профессор Хэй возглавил проект в размере 1,6 млн фунтов стерлингов, который разрабатывает трехмерные имплантируемые органоиды печени для лечения хронических заболеваний печени. Он помещает человеческие эмбриональные и плюрипотентные стволовые клетки, которые могут вырасти почти в каждой клетке тела, — в крошечных «U» или «V» образных блюдах в лаборатории, чтобы развить их на различные типы тканей.

Слои клеток закладываются тщательно продуманными проектами для создания небольших участков ткани печени. По этим экспериментам в области воссоздания печени компания Organovo достигла лучших результатов. 

Тонкоклеточная ткань не распознается организмом как «чужая», поэтому пациенты, имплантированные этой трехмерной тканью, уже не будут зависеть от процедур иммуносупрессии, которая часто нужна пациентам, которые получают трансплантируемые органы.

На основе этих опытов американская компания Organovo и австралийская Invetech представили первый биологический 3D-принтер, открывающий новые перспективы в области имплантации и восстановления органов и тканей. Устройство разработано в расчете на мелкосерийный, но промышленный выпуск.

 

 

Первые образцы 3D-биопринтера от Organovo и Invetech  появились в исследовательских и медицинских организациях в 2010 году и представляли собой новую технологию биопечати — NovoGen.

А именно — биопринтер Organovo работает, беря клетки пациента и выращивая их в культуре до тех пор, пока не будет достаточно клеток. Затем клетки собирают и специально инкубируют для образования биоиндикатора, состоящего из клеток и строительных блоков, чтобы сформировать функциональную систему органов in vitro. Это начальная стадия формирования твердой ткани.

Затем смесь клеток загружают в картридж, который помещают в принтер. С помощью компьютерно-запрограммированного сценария принтер откладывает ткань в желаемую форму. Отпечатанную ткань инкубируют в течение 48 часов или более, чтобы позволить ей созревать.

 

 

То есть, особенностью технологии является то, что печать ведётся не отдельными клетками. Принтер наносит сразу конгломерат из нескольких десятков тысяч клеток. Это есть основное отличие технологии NovoGen от других технологий биопечати.

Принтер Organovo оснащен двумя печатающими головками. Одна заправляется целевыми «красками» (человеческие клетки печени, почек, сосудов и так далее), вторая — вспомогательными материалами (поддерживающий гидрогель, коллаген, факторы роста).

Особая гордость создателей устройства — лазерная калибровочная система и роботизированная система позиционирования головок, точность которой составляет считанные микрометры. Это очень важно для размещения клеток в правильном положении.

 

organovo3d bioprinter

 

 

Organovo пока не продает технологию NovoGen MMX, а использует ее только для производства биодоступных тканей, которые она продает крупным производителям лекарственных средств, чтобы они могли более эффективно тестировать свои новые продукты.

Компания уже начала продавать трехмерные печатные клетки печени и производит ткань почек и находится в процессе развития ткани кожи через партнерство с L’Oreal. Наряду с соглашениями с фармацевтическим гигантом Merck и Yale Universit, Organovo также подписала партнерство с Autodesk для разработки более эффективного программного обеспечения САПР специально для 3D-биотрансляции.

 

 

 

Контакты:

6275 Nancy Ridge Drive, Suite 110
San Diego, CA 92121

(858) 224-1000

 

 

 

 

 

 

Но не только Америка лидирует в этих прогрессивных разработках. Есть не меньшее число европейских компаний, идущих в этом же направлении — инновационной тренсплантологии и биопринтинга.

Это и 3D Bioplotter от Envision TEC, Германия— $200,000

И 3DDiscovery  от RegenHU & Biofactory, Швейцария —  $200,000.  И BioAssemblyBot от Advanced Solutions, Нидерланды — $160 000.

Россия сосредоточилась на бескаркасной печати и разработала свой 3D-принтер FABION. Сейчас работает над собственной технологией органопринтинга.

 

Одной из главных сложностей биопринтинга является распечатка сосудов и сосудистых тканей, которые снабжают кислородом импланты и обеспечивают весь процесс регенерации.

Потому в теме разнообразия рыночных моделей биопринтереров стоит остановиться на разработке японской компании Regenovo, биопринтеры которой могут печатать и сосуды, в том числе.

 

В отличии от тех биопринтеров, которые печатают кости, органы и ткани — с пористой основой, предназначенной для проращивания в них сосудов. Кроме того,  принтеры  Regenovo печататают живой тканью, а не синтетическими материалами или сырьем.

 

биопринтер Regenovo

Контакты:

Phone:0571-28969159(Market Hotline)
0571-28969186

Fax:0571-28969186

E-mail:consult@regenovo.com

Address:Room C1101, Building No.2, 452 6th Street, Hangzhou Economic & 

 

 

 

Другая компаниы — Unique Technology из Циндао, провинции Шаньдун недавно представила свой 3D био принтер  «Re-human», который создает поддерживающую ткань для лечения сердца.

Этот 3D биопринтер может печатать с точностью до 15 мкм, и работать при температурах в диапазоне от 0 до 300 градусов по Цельсию. Эти преимущества позволяют использовать гораздо более широкий выбор материалов для 3D печати. 

 

 

Unique Technology успешно печатает ткани и кости с различной точностью и формой с помощью культивируемых клеток, но поддерживающие конструкции ткани сердца — это ноу хау данного разработчика. Теоретически, когда биоразлагаемая 3D напечатанная поддерживающая ткань имплантируется в организм человека она будет усвоена организмом примерно через год.

 

Контакты:

No. 23, SiLiu North Road, High-Tech Industrial Zone, Qingdao, China 266000 
Book a Factory Tour
86-532-80682166
86-532-80682166
Showroom:https://qdunique.en.made-in-china.com
Website:Click Here

Обратная связь с поставщиком — по ссылке.

 

 

 

 

И хотя массово печатать, уже наработанных в экспериментальном варианте, органы можно будет не ране 2020 года, сейчас биопечать уже вышла на уровень полноценной комерческой технологии, приносящей прибыль. Тенденция такова, что вначале компании-разработчики выпускают биопринтеры для фарм-компаний, тестирующих препараты на образцах тканей. Стоят они не дорого — в предлеах 10 000 долларов. Окупаясь, фирмы приступают к разработкам более дорогих моделей по полноценной печати органов и тканей. 

Такие модели стоят уже от 100 000 долларов и выше.

Пессимистические заявления некоторых экспертов о длительности процесса массового производтства — нивелируется реальными примерами применения биопринтинга уже сейчас. В Бельгии успешно прошла операция по восстановлению челюсти 83-летней женщины, пострадавшей от полиомиелита. Она начала говорить уже через три часа. 

 

та самая распечатанная челюсть

 

Такой метод особенно популярен среди пластических хирургов, исправляющих врожденные дефекты лица или корректирующих внешность кинозвезд. Напрмиер известно, что Анджелине Джоли, для более выразительной и волевой внешности были ипмлантированы скулы.

 

 

Для бизнеса тут две выгодны вещи: спрос и окупаемость, так как с точки зрения хирургов — имплантировать распечатанную часть тела или кости — намного дешевле, чем проводить длительную восстановительную терапию и дорогостоящие косметологические манипуляции. 

Ещё одной важной составляющей выступает грамотная ценовая политика производителей — не дорогие биопринтеры.

Поддержка больного аппаратами жизнеобеспечения стоит около $100 тыс. в год. За 10 лет реабилитации и поддерживающей терапии больной тратит  в среднем $1 млн. Принтер стоит $200, 000 и примерно столько же — операция. Учитывая, сколько стоит печать органов, операция с применением 3D биопринтинга удешевляется на 50%.

Ценовая дельта от 10 до 200 тысяч долларов оказывается максимально рентабельной для всех — и для клиентов, и для производителей и для клиник, которые будут закупать такое оборудование. 

Сегодня производители реализуют продукт через свои отделы сбыта и маркетинга, но координаты фирм, которые мы вам предоставили, дают возможность заитересованным отечественным инвесторам открыть представительства реализации биопринтеров в Украине. Чтобы к 2020 году (когда планируется массовое производство биопринтеров) иметь собственнцю нишу на отечественном рынке биопечати. 

Но самое интересное заключается в том, что почти все компании идут к взаимодейтсвию, помимо выпуска своих биопринтеров на внешние рынки. Основным в их деятельности является партнерство по новейшим разработкам, которые идут к невероятной, но реальной цели — печатать органы внутри человека….

 

 

 

 

 

Комментарии 0

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.