通过3D生物打印实现更高效的药物筛选

通过3D生物打印实现更高效的药物筛选

2020-10-07 11:12:08 7

将药物推向市场是一个竞争,昂贵且具有挑战性的过程,涉及临床前实验室和动物测试,然后还要进行更为耗时和昂贵的人类临床试验四个阶段,这可能需要长达7到15年的高价标签55亿美元。即使鉴定出10种可行的药物化合物进行人体试验,实际上只有9种化合物中有1种会推向市场。鉴于如此高的耗损率,生物打印能否通过更好地鉴定可行化合物从而仅将最有希望的药物用于临床试验来节省宝贵的时间和资源?

动物试验的局限性

在药物发现的最初阶段(通常称为临床前试验),将监测新的化学实体(NCE),以确定目标系统内外的化合物的生命周期(药代动力学)及其化学反应(新陈代谢)。由于围绕人类试验的伦理问题及其高昂的成本,这些早期试验中有相当多是在动物身上进行的。

尽管由于有了更好的研究工具和目标识别中人工智能的兴起,从临床前动物试验到临床人体试验的过渡已有所改善,但仍然确实需要改进临床前筛查,因为动物试验通常无法概括人类的复杂性代谢,导致假阳性和假阴性,不能正确反映药物对人体系统的毒性。

3D打印机

鉴于动物模型的局限性,难怪科学家们转向了人体器官模型。但是,尽管人类细胞早已在2D中进行培养,但近年来,范式的转变已使越来越多的科学家认识到在生物打印提供的3D环境中使用人类细胞以产生生理上相关的模型的重要性。通过将3D生物打印中的细胞培养自动化与精心定制的生物材料(称为生物墨水)相结合,可以以更大的数量和更少的时间来生长,喂养和维护人体器官模型,从而减少了在这些任务上花费的时间和精力。现在,实验室机器人技术人员还可以挑选并放置大量细胞培养试剂或其他NCE和液体样品,

Bioinks更好地模仿ECM

Bioinks是另一个强大的工具,可帮助研究人员推进药物发现研究。特定于组织的生物墨水可改善细胞黏附和分化,从而有助于人类类器官的形成。还可以添加蛋白质和其他生物因子来更准确地重建细胞外基质(ECM),从而再次更好地模拟体内微环境。此外,通过多种交联方法(化学,光,热),可以调节构建体的刚度以更好地服务于特定类型的细胞,例如软骨或骨组织。

3D打印机

Bioprinting更相关的人体器官模型可以通过在药物开发的初始阶段更有效地识别可行的化合物,从而将最有希望的化合物转移到昂贵的人体临床试验中,从而节省制药行业的时间和金钱。这项技术的影响力不断扩大,意味着科学家将继续验证越来越多的应用程序。深入研究生物印刷行业如何改变药物筛选和开发。观看有关COVID-19研究的3D生物打印网络研讨会,或阅读我们的应用笔记,其中讨论了在2D和3D中测试药物功效的有效性。


文章内容来源于网络------

标签: 生物打印
首页
产品
新闻
联系