Vorstellung des Hochgeschwindigkeitsdrucks im Mikrometerbereich – Grundlage für die Gefäßversorgung, die für den Erhalt lebender Zellen erforderlich ist
Weiterentwicklung wichtiger Komponenten der Technologie ermöglicht Ausweitung der Anwendungen im menschlichen Körper
Grundlage für beschleunigte Arzneimittelentwicklung und weniger Tierversuche mithilfe lebender Zellen aus dem Bioprinter für den Laboreinsatz
3D Systems weitet Investitionen aus, um neue Anwendungen zu entwickeln und langfristiges, profitables Wachstum im Gesundheitswesen zu beschleunigen
3D Systems erweitert die Initiative in der regenerativen Medizin und im Bioprinting. Ausschlaggebend dafür ist die Zusammenarbeit mit United Therapeutics Corporation und der Tochtergesellschaft des Unternehmens, Lung Biotechnology PBC, die sich auf die Herstellung und Transplantation von Organen spezialisiert hat. Aufbauend auf dieser Arbeit sowie auf den Erfolgen mit weiteren Partnern plant 3D Systems, in die Entwicklung und Vermarktung zusätzlicher Lösungen für vielfältige Anwendungsmöglichkeiten in der regenerativen Medizin zu investieren. Darunter auch die Entwicklung von Anwendungen für Hohlorgane, die eine biologisch dauerhafte Gefäßversorgung benötigen.
Durchbruch in der Bioprinting-Technologie
In 2020 erzielten 3D Systems und United Therapeutics bedeutende Fortschritte bei der Entwicklung einer modernen Plattformlösung für die additive Fertigung von Lungengerüsten. Der Bioprinter fertigt diese vollständig mit Blutgefäßen versorgten Strukturen in Originalgröße schnell und mit mikroskopischer Genauigkeit an. Das Portfolio von 3D Systems reicht von Hardware über Software bis zur Materialwissenschaft. In Kombination mit der renommierten Expertise von United Therapeutics in der regenerativen Medizin hat das Unternehmen Weiterentwicklungen bei der Lungenmodellierung, dem 3D-Druck sowie der Materialformulierung ermöglicht. Hierbei kommt das einzigartige rhCollagen zum Einsatz, das eine Materialhandhabung ermöglicht, die zu Fortschritten bei Bioprintern und Biomaterialien für die Lungenherstellung führt.
3D Systems hat nun ein Portfolio neuer Funktionen aufgebaut, die speziell auf die regenerative Medizin ausgerichtet sind: Der neu entwickelte Vorgang Print to Perfusion ermöglicht den 3D-Druck von hochauflösenden Gerüsten, die mit lebenden Zellen perfundiert werden können, um Gewebe zu erzeugen. Der schnelle Druck dieser großen, mit Blutgefäßen ausgestatteten und hochdetaillierten Hydrogelgerüste eröffnet neue Möglichkeiten für eine Reihe von Gewebeanwendungen. 3D Systems will diese Bemühungen vorantreiben und erweitert daher die Hochgeschwindigkeitstechnologie Figure 4 um Innovationen – speziell für Bioprinting und regenerative Medizin. Aufbauend auf diesen Funktionen wird das Unternehmen künftig in der Lage sein, in Zusammenarbeit mit Partnern Innovationen für zahlreiche Anwendungen im menschlichen Körper zu entwickeln. Laut dem Unternehmen haben diese Eigenschaften auch das Potenzial, neuartige Labortestmethoden zur Beschleunigung der Arzneimittelentwicklung und gleichzeitiger Reduzierung von Tierversuchen zu ermöglichen.
„Während sich in den vergangenen Jahren Bioprinting und regenerative Medizin weiterentwickelt haben, gab es einen wachsenden Bedarf, Zellen zur Fertigung komplexer Gewebe in eine hochauflösende Matrix einzubringen“, so Chuck Hull, Mitgründer, Executive Vice President und CTO von 3D Systems. „Der beste Weg dorthin ist der präzise 3D-Druck mit Hydrogel, gefolgt von der Perfusion von Zellen in das gedruckte Gerüst. Wir sind dankbar, dass unsere Zusammenarbeit mit United Therapeutics uns die Möglichkeit gegeben hat, diese Technologie weiterzuentwickeln und zu perfektionieren.“
„Unsere Zusammenarbeit mit 3D Systems hat es uns ermöglicht, Grundlagenforschung in der regenerativen Medizin zu betreiben“, so Derek Morris, Associate Director of Engineering bei Lung Biotechnology PBC. „Dank der von 3D Systems im Bioprinting in voller Größe hergestellten und mit Blutgefäßen ausgestatteten Lungengerüste können unsere Zellgewebeteams sich ganz auf unser Unternehmensziel konzentrieren – die Schaffung einer unbegrenzten Versorgung mit Organtransplantaten.“
3D Systems erhöht 2021 die Investitionen für regenerative Medizin
Aufbauend auf den bisherigen Fortschritten investiert 3D Systems zusätzliche Ressourcen in die Forschung und Entwicklung in der regenerativen Medizin. Das Unternehmen will zusätzliche Fachleute aus der regenerativen Medizin ins Team holen, um die umfangreiche technische Erfahrung und das Fachwissen bei diesen fortschrittlichen Anwendungen auszubauen. Darüber hinaus arbeitet das Unternehmen mit mehreren Partnern zusammen, um ein größeres Lösungsportfolio zu bieten. 3D Systems hat bereits Kooperationen mit CollPlant Biotechnologies und Antleron bekannt gegeben, mit denen das Angebot des Unternehmens in der regenerativen Medizin erweitert wird.
CollPlant ist der Entwickler der proprietären BioInk-Technologie mit dem rekombinanten humanen Kollagen (rhCollagen), die auch in der Zusammenarbeit mit United Therapeutics eingesetzt wird. Gemeinsam werden 3D Systems, mit dem Fachwissen im Bereich 3D-Druck und Gesundheitswesen, und CollPlant, mit der Expertise für rhCollagen-basierte BioInks, Bioprinting-Workflows für Gewebe und Gerüste für Drittanbieter entwickeln. Damit bedienen die Unternehmen gemeinsam einen bisher ungedeckten Bedarf am Markt nach einer Komplettlösung zur Herstellung von Geweben und Gerüsten für den Einsatz in der regenerativen Medizin.
Antleron ist als Innovator und Pionier in der regenerativen Medizin an der Schaffung personalisierter Fertigungslösungen für neuartige Therapieanwendungen beteiligt. Antleron kombiniert elementare Techniken wie 3D-Druck, Bioreaktoren und künstliche Intelligenz mit Know-how in Bioprozessen und schafft so bahnbrechende Fertigungs-Workflows für die Umwandlung von Zellen in lebende Strukturen. Die Partnerschaft zwischen 3D Systems und Antleron möchte den 3D-Druck zu einem integrierten Bestandteil modularer und digitaler Lösungen für die Fertigung der Zukunft machen, um eine nachhaltige und personalisierte Herstellung von Zell- und Genstrukturen, Impfstoffen, Geweben und Organen zu ermöglichen.
Mehr als 25 Jahre Erfahrung im Gesundheitswesen
3D Systems liefert seit mehr als 25 Jahren additive Fertigungslösungen für das Gesundheitswesen. Das Unternehmen ist bekannt für die VSP® – Lösungen für die virtuelle Operationsplanung, die die Planung von mehr als 140.000 individuellen, chirurgischen Fällen ermöglicht haben, sowie für die Produktion von mehr als zwei Millionen medizinischer Geräte in den Werken in Littleton, Colorado, und im belgischen Leuven. NextDent® 5100 – die digitale Zahnmedizinlösung von 3D Systems – ist die von Zahnlaboren und -kliniken anerkannte branchenführende Lösung für die Fertigung von Zahnprothetik und kieferorthopädischen Produkten. Das Unternehmen unterhält außerdem eine langjährige Beziehung zu Align Technology, Inc., dem Hersteller von Invisalign Clear Aligners, den iTero-Scannern und dem CAD/CAM-Service exocad. Für dieses Unternehmen hat 3D Systems proprietäre Lösungen mitentwickelt, die kundenspezifische Hardware, Software und nicht für die Aligner-Fertigung verwendete Materialien umfassen, die zur Massenproduktion von mehr als 500.000 patientenspezifischen Alignern pro Tag eingesetzt werden.
Die Zukunft der regenerativen Medizin bei 3D Systems
„Chuck Hull und sein Team haben in den letzten drei Jahren in Zusammenarbeit mit United Therapeutics bemerkenswerte Fortschritte gemacht.“, sagt Dr. Jeffrey Graves, Präsident und CEO von 3D Systems. „Durch die Entwicklung neuer Druckerhardware, Software und Biomaterialien haben sie die Grundlage für eine beschleunigte Vermarktung des Bioprinting geschaffen. Bei der Vermarktung legen wir einen starken Fokus auf die Anwendungstauglichkeit in dieser aufstrebenden Branche. Wir gehen davon aus, dass diese Bemühungen einen enormen Nutzen für schwerkranke Patienten bringen werden, sowohl durch direkte Anwendungen im menschlichen Körper als auch durch die Beschleunigung der Arzneimittelentwicklung in der Pharmaindustrie. Wir erwarten, dass die regenerative Medizin in den nächsten zehn Jahren ein spannender Wachstumstreiber für unseren Gesundheitszweig sein wird.“
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