生物3D打印技術(shù)助力糖尿病治療：ENLIGHT項(xiàng)目引領(lǐng)生物醫(yī)學(xué)新未來(lái)

糖尿病是全球范圍內(nèi)最常見的慢性病之一,，根據(jù)世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù),，僅在歐洲就有超過7400萬(wàn)人深受其困擾。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn),，并推動(dòng)糖尿病治療的創(chuàng)新,，歐盟創(chuàng)新基金Horizon 2020資助了一項(xiàng)名為ENLIGHT的項(xiàng)目，旨在通過結(jié)合3D生物打印技術(shù)和先進(jìn)的生物材料,，開發(fā)一種用于藥物測(cè)試的“胰腺活體模型（即器官芯片）”,。項(xiàng)目匯聚了來(lái)自學(xué)術(shù)界、工業(yè)界和研究機(jī)構(gòu)的頂尖團(tuán)隊(duì),，啟動(dòng)時(shí)間是2021年,，計(jì)劃持續(xù)至2025年4月。南極熊將深入探討ENLIGHT項(xiàng)目的背景,、技術(shù)細(xì)節(jié)及其對(duì)未來(lái)醫(yī)療領(lǐng)域的影響,。



ENLIGHT項(xiàng)目的目標(biāo)與意義
ENLIGHT項(xiàng)目的核心目標(biāo)是利用3D生物打印技術(shù)開發(fā)一個(gè)用于藥物測(cè)試的胰腺活體模型。這種“器官芯片”可以模擬人體胰腺的功能,，幫助制藥公司在早期階段快速篩選和優(yōu)化糖尿病藥物,。相較于傳統(tǒng)的動(dòng)物試驗(yàn)或臨床試驗(yàn)，這種技術(shù)能夠顯著縮短藥物開發(fā)周期并且大幅降低研發(fā)成本,。近年來(lái),，制藥費(fèi)用的持續(xù)攀升已成為醫(yī)療成本上漲的主要原因之一，ENLIGHT項(xiàng)目的技術(shù)突破有望緩解這一問題,。



這項(xiàng)研究不僅僅局限于藥物測(cè)試,，如果實(shí)驗(yàn)成功，未來(lái)可能實(shí)現(xiàn)直接在患者體內(nèi)打印功能性胰腺組織,，從而為糖尿病患者提供一種全新的治療方法,。這種技術(shù)一旦成熟，將徹底改變糖尿病治療的格局,，為數(shù)百萬(wàn)患者帶來(lái)希望,。

多學(xué)科協(xié)作：技術(shù)與材料的完美結(jié)合
ENLIGHT項(xiàng)目的成功離不開多個(gè)領(lǐng)域的頂尖專家和機(jī)構(gòu)的共同努力。項(xiàng)目匯集了烏得勒支大學(xué)醫(yī)學(xué)中心,、洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院,、蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院等學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)，以及阿斯利康,、Gianino Bassetti基金會(huì),、生物打印公司Readily 3D和明膠專家Rousselot等行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者,。每個(gè)合作伙伴都在自己的領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用，其中Rousselot在生物材料開發(fā)方面的貢獻(xiàn)尤為突出,。



體積生物打�,。核俣扰c精度的革命
在ENLIGHT項(xiàng)目中，研究人員采用了名為“體積生物打印”的創(chuàng)新技術(shù),。這一技術(shù)由瑞士公司Readily 3D開發(fā),，其核心原理是通過三維光投影將光敏水凝膠快速固化成復(fù)雜結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)擠壓式生物打印相比,，體積生物打印具有顯著優(yōu)勢(shì)：能夠在幾秒鐘內(nèi)完成厘米級(jí)結(jié)構(gòu)的打印,，同時(shí)避免了對(duì)細(xì)胞的剪切力和應(yīng)力損傷，從而保證細(xì)胞的存活率和功能穩(wěn)定性,。



Rousselot高級(jí)項(xiàng)目經(jīng)理Jos Olijve解釋道：“速度是體積生物打印的關(guān)鍵,，因?yàn)榭焖俳宦?lián)的基質(zhì)材料可以在不損害懸浮細(xì)胞的情況下形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)�,！边@種技術(shù)為ENLIGHT項(xiàng)目提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ),，使其能夠高效地制造復(fù)雜的胰腺組織模型。

GelMA水凝膠：生物打印的理想材料
除了先進(jìn)的打印技術(shù),，生物材料的選擇同樣至關(guān)重要,。Rousselot開發(fā)了一種名為甲基丙烯酰胺改性明膠（GelMA）的新型水凝膠材料。這種材料具有高度的可調(diào)性,，可以通過調(diào)整分子量,、甲基丙烯酸酯（MA）修飾程度和濃度來(lái)模擬不同類型的組織環(huán)境。



Olijve補(bǔ)充道：“GelMA是一種非常特殊的材料,，它不僅可以模擬天然胰腺的機(jī)械特性,，還能夠在體溫下保持穩(wěn)定，這是生物打印應(yīng)用中的關(guān)鍵要求,�,！贝送猓珿elMA還具備良好的生物相容性和光交聯(lián)能力,，這些特性使其成為3D生物打印的理想選擇,。

Rousselot通過優(yōu)化GelMA的性能，為ENLIGHT項(xiàng)目提供了一種既能支持細(xì)胞生長(zhǎng)又能滿足體積生物打印需求的材料,。例如,，研究人員通過測(cè)量豬胰腺組織的機(jī)械強(qiáng)度，確定了最適合胰腺細(xì)胞生長(zhǎng)的GelMA配方,。這種精確匹配的過程確保了打印出的組織模型具有高度的功能性和真實(shí)性,。

ENLIGHT項(xiàng)目的意義與社會(huì)影響
ENLIGHT項(xiàng)目不僅是生物3D打印技術(shù)的一次重大突破，也標(biāo)志著糖尿病治療邁入了一個(gè)新時(shí)代,。通過結(jié)合先進(jìn)的打印技術(shù)和高性能生物材料,，研究人員正在逐步實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)室到臨床的跨越。這不僅有助于加速藥物開發(fā),，還將為患者提供更加個(gè)性化和高效的治療方案,。更重要的是，ENLIGHT項(xiàng)目所取得的成果已獲得歐盟委員會(huì)的高度認(rèn)可,，并被列為“技術(shù)就緒”項(xiàng)目,。這表明該項(xiàng)目不僅在科學(xué)上具有重要意義，還具備商業(yè)化潛力,，為未來(lái)的醫(yī)療創(chuàng)新奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),。

南極熊點(diǎn)評(píng)
ENLIGHT項(xiàng)目展示了生物3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的巨大潛力。從藥物測(cè)試到功能性器官替代品,，生物3D打印技術(shù)正在重新定義我們對(duì)疾病治療的認(rèn)知,。隨著更多研究項(xiàng)目的推進(jìn)和技術(shù)的不斷優(yōu)化，我們有理由相信,，3D生物打印將成為未來(lái)醫(yī)療領(lǐng)域不可或缺的一部分,，為人類健康帶來(lái)更多可能性！