Das US-amerikanische 3D-Druck-Unternehmen Allegro 3D erhielt ein Phase-II-Stipendium der National Science Foundation (NSF) und der Small Business Innovation Research (SBIR) in Höhe von knapp einer Million US-Dollar. Damit soll eine neuartige Biofabrikationsplattform mit hohem Durchsatz entstehen. Der Bioprinter soll die Fertigung physiologisch relevanter In-vitro-Gewebemodelle für unterschiedliche Anwendungen wie Drogentests, Therapeutika und biomedizinische Forschung möglich machen. Mit dem STEMAKER Model D hat Allegro 3D eine seiner Bioprinting-Plattformen vorgestellt.

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Das 3D-Druck-Unternehmen Allegro 3D, Inc. hat laut einer Pressemitteilung ein Phase-II-Stipendium der National Science Foundation (NSF) für Innovation in der Small Business Innovation Research (SBIR) in Höhe von 997.692 USD (828.980 EUR) erhalten. Der Betrag unterstützt das Unternehmen bei der Forschung und Entwicklung einer neuartigen Biofabrikationsplattform mit hohem Durchsatz.

Die Plattform ermöglicht die Fertigung physiologisch relevanter In-vitro-Gewebemodelle für unterschiedliche Anwendungen wie Drogentests, Therapeutika und biomedizinische Forschung. Mit der Plattform Biopixlar haben Forscher aus Schweden eine Einzelzell-Bioprinting-Plattform für personalisierte Medizin und neue Therapien vorgestellt.

Details zur Biofabrikationsplattform

Fortschrittliche Fertigungssysteme, die schnelle und optimierte Gewebeherstellung ermöglichen, die mit etablierten Hochdurchsatz-Screening-Plattformen (HTS) für präklinische Drogentests kompatibel sind, sind in der pharmazeutischen Industrie sehr gefragt. Allegro 3D plant die Entwicklung derartiger 3D-Bioprinting-Plattformen für die direkte Herstellung von 3D-Geweben in Multiwellen-Platten, die normalerweise in HTS-Systemen verwendet werden.

Das vorgeschlagene 3D-Bioprinting-System zu implementieren, erlaubt ein In-situ-Wirkstoff-Screening oder Assay-Tests direkt in den Vertiefungen. Für die Pharmaindustrie bedeutet das einen effizienteren Biofabrikations-Workflow.

3D-Biodrucker STEMAKER Model D

Der kürzlich vorgestellte Bioprinter STEMAKER Model D ist 454 mm x 362 mm x 441 mm groß und laut Allegro 3D der erste DLP-Bioprinter mit Direktdruck in Multiwell-Platten. Für den Druck von komplexen 3D-Strukturen mit hoher Auflösung, Flexibilität, Geschwindigkeit und Skalierbarkeit können CT / MRT-Scans und CAD-Programmen direkt mit dem 3D-Bioprinter verbunden werden. Der Polymerisationsmechanismus wird durch sichtbares Licht induziert und erlaubt den Einbau verschiedener Zelltypen in funktionelle Biomaterialien. Damit werden funktionelle Gewebemodelle in Sekunden direkt gedruckt. Auch das direkte Drucken von Gewebekonstrukten in Vertiefungen in herkömmliche Gewebekulturplatten für Hochdurchsatz-Assays und Screening ist damit möglich.

Zu den Hauptmerkmalen gehören:

  • DLP-basiertes schnelles Hochdurchsatz-Bioprinting
  • 1000-mal schneller in der Druckgeschwindigkeit und 10-mal besser in der Auflösung als extrusionsbasiertes Bioprinting
  • Direkter In-Well-Druck; Kultur und Assay bereit in Multiwell-Platten; Kein Probentransfer erforderlich
  • 405 nm blaues Licht für eine effiziente Photopolymerisation, wodurch UV-Schäden an Zellen vermieden werden
  • Präzise Temperaturregelung für optimale Bioink-Bedruckbarkeit
  • Vollautomatisches Drucken in Platten mit 6, 12 und 24 Vertiefungen
3D-Drucker STEMAKER Model D im Biosicherheitsschrank
Der 3D-Drucker ermöglicht präzise Temperaturregelung für optimale Bioink-Bedruckbarkeit (3D-Drucker im Biosicherheitsschrank) (Bild © Allegro 3D).

Verantwortliche über Zuschuss und Zukunft

Dr. Wei Zhu, CEO von Allegro 3D und Principal Investigator dieses SBIR-Zuschusses, erklärt:

„Allegro 3D ist bestrebt, transformative Biofabrikationslösungen für die Life-Science-Industrie bereitzustellen, um die menschliche Gesundheitsversorgung voranzutreiben. Wir sind dankbar für die kontinuierliche Unterstützung von NSF von Phase I bis Phase II. Allegro 3D hat kürzlich seinen ersten Bioprinter, STEMAKER Model D, für den direkten In-Well-Druck von menschlichem 3D-Gewebe auf den Markt gebracht. Mit dem neu gewährten Phase-II-Stipendium von NSF wollen wir einen 3D-Bioprinter der nächsten Generation mit höherem Durchsatz für die Herstellung von Gewebemodellen im industriellen Maßstab entwickeln, um die Wirkstoffentdeckung und Assay-Entwicklung voranzutreiben.“

Andrea Belz, Abteilungsleiterin der Abteilung für industrielle Innovation und Partnerschaften bei NSF, sagt:

„NSF ist stolz darauf, die Technologie der Zukunft zu unterstützen, indem wir über inkrementelle Entwicklungen hinausdenken und die kreativsten und wirkungsvollsten Ideen in allen Märkten und Bereichen der Wissenschaft und Technik finanzieren. Mit der Unterstützung unserer Forschungsfonds kann jedes Technologie-Start-up oder kleine Unternehmen die Grundlagenforschung zu aussagekräftigen Lösungen führen, die den enormen Anforderungen gerecht werden.“

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