3D生物打印机 BioFactory系列

活细胞组织活性生物材料3D打印制造zei强音!—Biofactory高端医用活性细胞组织材料打印制造系统

亮点：

多达8个打印头，具有复杂组织等打印物构建能力：

可以同时打印8种细胞和支架材料等材料，更利于整体三维结构的构建，从而实现同时打印组织/器官内的不同组分，使用不同的细胞、细胞外基质和生物活性因子，并且使用精确的配比。

高精度：即分辨率高,该系统射出精度20pl和颠覆传统的三维陀螺定位可精确控制墨水喷射位置和墨水的量，有利于生物显微结构的建立，有利于局部痕量供给生物活性因子及药物，从而有利于控制组织的局部生长发育

喷嘴直径：为活性细胞组织量身定制70um-2mm

可以精确控制水凝胶喷射位置和墨水的量，有利于生物显微结构的建立，有利于局部痕量供给生物活性因子及药物，从而有利于控制组织的局部生长发育

微结构控制能力: Flow box提供细胞组织所需要的，类似体内温度、湿度、光照、氧气/二氧化碳浓度控制能力

构建速度快：配套生物材料、生物墨水,能够快速的制造生物组织/器官，保证了生物材料的存活率，从而显著有利于再生医药、器官移植等未来医学领域。

按需打印细胞组织器官：可以按需制造出符合个体需求的单个器官或组织，真正实现医学的个性化需求

BioFactory专有的HMI和BIOCAD专业生物打印软件:

控制打印的进行。软件容易操作，文件转换精确，确保后期打印精度;

HMI生物打印软件可以同时对4个打印头的参数进行输入，如打印材料，喷头直径、加热情况、喷射点距、定位参数

制作盘温可温控:-5-80℃

打印材料广泛：达到200多种材料，涵盖牛顿力学和非牛顿力学材料粘度：20–30’000mPas

细胞组织无损伤：独有可见激光固化，对细胞无损伤

独特的生物材料和干细胞技术：

对使用仪器者提供独有的生物凝胶BioInk和 OsteoINK, 适于大量细胞的种植、细胞和组织的生长、细胞外基质的形成、氧气和营养的传输、代谢物的排泄以及血管和神经的内生长

Biofactory高端医用活性细胞组织材料打印制造系统—zei新典型应用案例：

（1）Lenke Horva , Yuki Umehara, Corinne Jud, et al. Engineering an in vitro air-blood barrier by 3D bioprinting, Nature,22 January 2015

 2015年Nature杂志专门刊发RegenHU BioFactory的应用文章，介绍其在构建体外血液-空气组织屏障方面的应用,研究人员成功利用BioFactory的打印精度优势，采用内皮细胞和上皮细胞构建了肺泡体外三维模型，为研究血-空气屏障的体外组织提供了非常好的途径。

（2）Kesti M, Müller M, Becher J,  et al. A versatile bioink for three-dimensional printing of cellular scaffolds based on thermally and photo-triggered tandem gelation. Acta Biomater. 2015 Jan;11:162-72 

3）Carrel J-P, Wiskott A,Moussa M, Rieder P, Scherrer S,Durual S. A 3D printed TCP/HA structure as a new osteoconductive scaffold for vertical bone augmentation.Clin. Oral Impl. Res. 00, 2014,1–8.

BioFactory三维生物打印机系统介绍 
瑞士RegenHU BIOFACTORY是目前已知的三维打印机中功能zei为强大的生物打印机，产品一经推出，立即受到组织工程领域的科学家的重视。其强大的动力系统、独特的转盘式选择定位系统、可扩展到8只打印头的材料选择平台，都为科学家的研究能力增加了强大的保障。

图4-1 瑞士RegenHU BIOFACTORY三维打印系统

1、BioFactory系统动力系统介绍 

图4-2 BioFactory系统动力系统综合介绍 

图4-3 BioFactory可扩展到8只打印头
BioFactoryzei大可以扩展到8只打印头，支持五种打印方式，让打印的组织赋予更多功能，可以构建更为复杂的组织；

图4-4 精确的三轴组合移动平台，打印精度更高

2、BioFactory配置不同型号的打印头 
配备多达5种不同型号的打印头，可以实现组织工程支架打印、细胞打印和对高分子，如蛋白质和多种有机大分子的打印。

1. CF300N (non heated)

2. CF300H (heated)

3. DD 135N

4. CF130N

5. UVPen-365

图4-5 BioFactory可实现组织工程支架打印、细胞打印较和生物大分子打印
3、BioFactory的适应性生物材料、生物墨水 

图4-6 BioFactory适应多种水凝胶和高分子材料 
达到200多种材料，涵盖牛顿力学和非牛顿力学材料，粘度在20–30000mPas之间都可以。

4、BioFactory打印环境控制能力 
Flow box提供了灭菌功能，可以控制温度、湿度、光照、氧气/二氧化碳浓度。

图4-7 BioFactory的Flow box

5、BioFactory的主要优势

1. 高精度：可以精确控制水凝胶喷射位置和墨水的量，有利于生物显微结构的建立，有利于局部痕量供给生物活性因子及药物，从而有利于控制组织的局部生长发育。

2. 可以同时打印8种细胞和支架材料，更利于整体三维结构的构建，从而实现同时打印组织/器官内的不同组分，使用不同的细胞、细胞外基质和生物活性因子，并且使用精确的配比。

3. 构建速度快：能够快速的制造生物组织/器官，保证了生物材料的存活率，从而显著有利于再生医药、器官移植等未来医学领域。

4. 可以按需制造出符合个体需求的单个器官或组织，真正实现医学的个性化需求。

6、相关案例参考 
（1）Lenke Horva , Yuki Umehara, Corinne Jud, et al. Engineering an in vitro air-blood barrier by 3D bioprinting, Nature,22 January 2015
2015年Nature杂志专门刊发RegenHU BioFactory的应用文章，介绍其在构建体外血液-空气组织屏障方面的应用
研究人员成功利用BioFactory的打印精度优势，采用内皮细胞和上皮细胞构建了肺泡体外三维模型，为研究血-空气屏障的体外组织提供了非常好的途径。


图4-8 相比于手工构建，生物打印的组织细胞生长均匀，可以快速成层生长，形成不同细胞层组成的组织结构

（2）Kesti M, Müller M, Becher J,  et al. A versatile bioink for three-dimensional printing of cellular scaffolds based on thermally and photo-triggered tandem gelation. Acta Biomater. 2015 Jan;11:162-72 


图4-9通过共混温敏性聚合物聚-N-异丙基丙烯酰胺接枝透明质酸与甲基丙烯酸酯化的透明质酸，将其作为支架材料进行生物打印测试，结果显示其对于细胞具有良好的生物相容性。其形成的三维结构在打印后可以快速凝胶化，同时保证长期的机械性能稳定。在应用牛软骨细胞进行测试后，显示流变性能，溶胀行为都达到要求，生物相容性良好。 
（3）Carrel J-P, Wiskott A,Moussa M, Rieder P, Scherrer S,Durual S. A 3D printed TCP/HA structure as a new osteoconductive scaffold for vertical bone augmentation.Clin. Oral Impl. Res. 00, 2014,1–8. 

图4-10利用磷酸三钙和和羟基磷灰石3D打印多孔骨细胞生长支架，其具有良好的孔隙度和互联互通性能，特别符合成骨细胞生长。在羊颅骨模型测试中，证明其可以很好地促进皮质骨的纵向生长。相比于现有的骨替代材料，三维打印的多孔骨细胞生长支架可以提高垂直骨生长过程，植入羊颅骨模型显示其产生的新骨量比颅骨高3 mm，骨量比标准的材高四倍以上，显示其具有更好的骨生长传导性（osteoconductivity）。

典型应用范围：

1. 细胞组织再生
2. 药物开发
3. 药物发现（3D 药物和药物筛选）
4. 药物毒性分析
5. 组织工程坚实的支架
6. 体外组织检查分析
7. 复杂人类疾病体外分析模型
8. 临床诊断体外组织自动化检测
9. 模块化组织装配
10. 硬组织工程骨模型

11. 皮肤模型（软组织工程）