高解像度印刷！ UpNanoがNanoOne Bio 3Dバイオプリンターを発売

この投稿は Spectacled Bear によって 2021-4-19 07:17 に最後に編集されました。

はじめに: 数十年にわたり、2 次元細胞培養は前臨床医薬品開発および生物医学研究の標準となってきました。しかし、これらのモデルは生体システムにおける 3D 細胞相互作用を適切に表現できず、研究開発資金の莫大な無駄につながるという証拠が増えています。現在、Xpect INK 社と UpNano 社の 2 社が、高精度の 3D 埋め込み生体細胞の構築を可能にする適切な材料と印刷システムを開発しました。
Antarctic Bearは、2 Photon 3DプリンターのメーカーであるUpNanoが、2021年4月13日に新しいNanoOne Bio 3Dバイオプリンティングシステムを発売したことを知りました。新製品システムは、中規模からナノスケールまでの生きた細胞の 3D 組織構造を印刷できる同社の主力製品 NanoOne 3D プリンターをベースにしています。同社はまた、ゲント大学のインキュベーション企業であるバイオマテリアル開発企業Xpect INXと協力し、新システムで使用するためのハイドロゲルベースのバイオインクを開発した。 X Hydrobio INX U200 を使用すると、研究者は培養皿から市販の樹脂に生きた細胞を直接埋め込むことができるようになると報告されています。
△ナノワンバイオ高解像度3Dプリントシステム
3Dバイオプリンティングの新たな次元
NanoOne Bio は、これまでにない精度で生物細胞の 3D プリントを可能にし、自然な組織の形態と細胞足場を模倣して無菌的に細胞モデルを製造し、生物医学研究の新しい時代を切り開くことに取り組んでいます。このマシンには次の機能があります:

高解像度バイオプリンティング：生きた細胞を直接印刷できます。 X Hydrobio INX マトリックスに埋め込まれた細胞は、3 次元の in vitro 細胞テストに使用できます。基板の選択肢は事実上無制限です。細胞培養プレート、培養皿、またはガラス底のマイクロ流体チップは、ユニバーサルホルダーを使用してマシンに挿入できます。ベンチトップインキュベーションシステムと組み合わせることで、印刷プロセス中に自然な温度、湿度、CO2 条件を制御できます。

△高解像度バイオプリンティング

生体適合性構造: 細胞の微小環境を模倣した構造と表面テクスチャ。これは前臨床研究においてますます重要になってきており、将来の治療戦略に画期的なアプローチを提供するでしょう。

△生体適合構造

マイクロ流体アプリケーション: マイクロ流体チップ内で高解像度構造を直接製造します。パーティション、チャネル、膜などの内部コンポーネントは、市販またはカスタムメイドのマイクロ流体チップ内に直接製造できます。印刷プロセスは滅菌状態で実行され、その後後処理されます。

△マイクロ流体応用
UpNano Bio ユニットは、革新的な NanoOne 印刷システムのバイオバリアントの中核であり、ユニバーサル ibidi ステージトップインキュベーションシステムをベースとし、NanoOne Bio システムに適合および統合されています。特別に設計されたハッチシステムにより、ドアの交換可能な開口部を通じて必要なパイプやケーブルを管理することができます。インキュベーションシステムの温度制御ユニットは湿度と CO2 含有量を調整できるため、印刷プロセス中に自然環境が維持され、細胞の活力が保たれます。 Antarctic Bear Global 3D Printing Product Library https://product.nanjixiong.com/にこの製品が含まれていますので、ぜひご相談ください。
△ 生体適合性ハイドロゲルX Hydrobio INX©U200
X HYDROBIO INX©U 200 は、UpNano 向けに特別に開発されたゼラチンベースのハイドロゲルで、従来のゼラチンベースの材料の生物学的利点をすべて備え、さらに 2 光子重合の加工性、材料の高い反応性、および速い硬化速度を兼ね備えています。この素材は細胞が生きたまま素早く書き込むことができ、細胞の高い活性を維持できるバイオインクです。これは、天然コラーゲンから抽出したゼラチン B 型をベースにしており、光処理可能な官能基を追加することで、天然の細胞外マトリックスをほぼ模倣し、細胞の生存率を向上させています。さらに、形成されたハイドロゲルは生分解性であるため、細胞は環境を再構築し、時間の経過とともに新しく形成された ECM に置き換えることができます。 Antarctic Bear Global 3D Printing Product Library https://product.nanjixiong.com/にこの製品が含まれていますので、ぜひご相談ください。
△X Hydrobio INX U200は骨芽細胞に適合します。画像はUpNanoより。
UpNano は、NanoOne Bio の発売により、学術界や産業界の顧客がよりリアルな生物組織構造を 3D プリントできるようになり、細胞と環境の自然な相互作用を実現できると期待しています。製薬会社や研究機関が人間の状態により適合した細胞モデルを設計できるようにし、医薬品開発やその他の生物医学研究をより安全で信頼性の高いものにします。
△X Hydrobio INX U200は角膜内皮細胞に使用されます。画像はUpNanoより。
2光子3Dプリント技術の原理<br /> 2 光子吸収 (2PA) の空間選択性により、焦点の外側での 2PA の確率が大幅に減少し、蛍光量も減少して、より高い空間分解能が達成されます。蛍光顕微鏡における単一光子ビームと多光子ビームの経路を直接比較すると、2PA はビームの焦点でのみ発生することが示されました。したがって、モノマーの架橋は焦点面でのみ発生します。重合反応は非線形吸収に依存するため、1 光子吸収の場合、放出された光はビーム全体にわたって吸収されます。これにより、ステレオリソグラフィーなどの単一光子ベースのプロセスで層ごとに製造された部品が可能である一方、2 光子部品では 100 nm 未満の解像度でオブジェクトを 3D プリントできる理由が説明されます。
△ 2光子3Dプリント技術の原理
特許取得技術: 適応解像度<br /> 特許取得済みの UpNano 適応解像度テクノロジーを使用することで、生産効率を大幅に向上できます。ソフトウェアは、選択されたジオメトリを高解像度領域と低解像度領域に分類し、それに応じてレーザーボクセルサイズを調整します。

生産性の高いセグメント。生産効率を向上させるために、レーザー焦点を拡大し、印刷部品の機械的特性を維持しながら出力を増加させました。
高解像度セグメント。最高の解像度を実現するために、レーザーは表面にしっかりと焦点を合わせられます。

レーザーの焦点を拡大したり、ハウジングや細部に正確に焦点を合わせたりすることができます。その結果、生産性が大幅に向上し、内部領域をより高速に印刷できるようになります。
△ 生きた細胞が存在する状態での生体適合性3Dプリント
UpNanoについて
UpNano は 2018 年 9 月に設立され、ウィーン工科大学のインキュベート企業で、ウィーンに本社を置いています。2 光子重合に基づく高解像度 3D 印刷システムの開発、製造、商品化に取り組んでいます。同社の最初の商用製品である3DプリントシステムNanoOneは、170nm以上の構造詳細を持つマイクロパーツを印刷できます。印刷プロセスが非常に高速であるため、高さが数センチメートルまでのメソスケール部品も実現できます。
△ナノメートルからセンチメートルまでの大規模3Dプリント
Xpect INXについて
Xpect INX は、3D バイオプリンティングアプリケーション向けのバイオマテリアルの開発に重点を置いた、ゲント大学が支援する企業です。 Xpect INX は、バイオインク開発における長年の経験に基づき、2PP、DLP、堆積ベースの 3D 印刷技術を含むさまざまな 3D 印刷技術向けに、すぐに使用できる (バイオ) インクのフルラインナップを提供および開発しています。

参考：1. 3Dバイオプリンティングの新たな次元
2. バイオインクと強力な2光子バイオプリンターの共同イノベーションにより、前例のない精度でバイオアプリケーション用の生きた細胞の3Dプリントが可能に
3. UPNANOが新型NANOONEバイオ3Dプリンターと斬新なバイオインクでバイオプリンティングにデビュー
4. 2光子3Dプリントのブレークスルー：オーストリアのUpNanoナノメートル解像度、センチメートル大サイズの高速プリント