BioBots是一家美國生物技術(shù)創(chuàng )業(yè)公司，他們的業(yè)務(wù)涉及計算機科學(xué)和化學(xué)兩大領(lǐng)域。該公司的第一款產(chǎn)品是可以打印生物材料的3D打印機，最近剛剛在紐約的TechCrunchDisrupt大會(huì )中登臺亮相。據聯(lián)合創(chuàng )始人丹尼·卡布雷拉（DannyCabrera）介紹，這款打印機集合了硬件、軟件和濕件（即大腦神經(jīng)系統，與計算機軟硬件相對應），而濕件部分正體現了他們的核心創(chuàng )新技術(shù)。

　　生物制造是人工制造活體生物組織結構的過(guò)程。這并不是一個(gè)新興領(lǐng)域，人們已經(jīng)對它有了數十年的研究。但是卡布雷拉和他的聯(lián)合創(chuàng )始人堅信，他們發(fā)現了一個(gè)新的商機，可以利用新的設備取代傳統價(jià)格昂貴（大約10萬(wàn)美元以上）、體積巨大且操作復雜的設備。據介紹，他們是從體積小且成本低的桌面3D打印機中獲得了靈感。

　　普通的3D打印機利用塑料進(jìn)行打印，而B(niǎo)ioBots公司的3D打印機則利用特殊的墨水。這種墨水由生物材料和活體細胞組成，可以用來(lái)打印3D活體生物組織和微型人體器官。目前，他們打印出來(lái)的產(chǎn)品可以用于科研和臨床階段之前的篩查，比如替代動(dòng)物完成藥物檢測。雖然生物制造領(lǐng)域逐漸向著(zhù)制造可替代性人體器官的方向發(fā)展，但是BioBots公司依舊不能利用人體細胞打印出可供替換使用的器官。據卡布雷拉介紹，短期之內，該公司技術(shù)的潛在用途將是幫助培養特定的疾病治療方法。

　　他表示：“我們目前真的只是把這款設備看成是制藥公司的產(chǎn)品，僅用于臨床藥物試驗。你可以在我們設備的幫助下利用人體細胞打印出活體生物組織模型，而這些模型比傳統2D組織要更加復雜精致。這些打印出來(lái)的組織模型概括了人體的功能，你可以用它們研發(fā)用于臨床實(shí)踐的化合物。這樣一來(lái)，你就能在進(jìn)入臨床試驗階段之前找到假陽(yáng)性誤報的情況。”

　　“我們認為這種技術(shù)是研發(fā)個(gè)性化治療方案的一個(gè)途徑。未來(lái)病人來(lái)到診所后，醫生可以直接提取他們的細胞并打印3D組織、微型組織，然后利用這些個(gè)性化產(chǎn)品為病人測試不同的治療方案、藥物療效。同樣，醫生也能據此為病人特定的病情制定個(gè)性化的療法。”

　　“在傳統方法中，我們把一些疾病歸成一類(lèi)，然后給他們起一個(gè)名字。但是這些疾病在每個(gè)人身上的表現情況都不相同。而且藥物研發(fā)過(guò)程也有些跟不上時(shí)代發(fā)展–我們總是在昂貴的臨床試驗中研發(fā)一種能適用于成千上萬(wàn)病人的藥物，卻不能研發(fā)個(gè)性化的藥品。但是今天，技術(shù)讓個(gè)性化藥物成為現實(shí)，我們可以為一個(gè)病人單獨研發(fā)一種藥物。”他補充道。

　　BioBots最初是一個(gè)起源于大學(xué)宿舍的創(chuàng )業(yè)項目。去年7月，兩位聯(lián)合創(chuàng )始人在賓夕法尼亞大學(xué)獲得計算機科學(xué)和生物學(xué)學(xué)位時(shí)，他們對基因工程和組織工程學(xué)產(chǎn)生了興趣。

　　卡布雷拉說(shuō)：“我們的想法是，我們可以利用和傳統3D打印機一樣的方式，打造一款體積更小，價(jià)格更便宜的生物科技領(lǐng)域設備。當時(shí)，傳統生物制造領(lǐng)域的設備都體積巨大，看起來(lái)就像古老的計算機主機，能占據整個(gè)房間。而且那些設備通常耗資五十萬(wàn)美元，操作起來(lái)非常困難。你需要找專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員才能完成操作。”

　　BioBots早期在賓夕法尼亞大學(xué)的比賽中贏(yíng)得了5000美元的資金，研發(fā)了他們的第一代原型設備。此后他們成功向一位博士生賣(mài)出了一款設備，并通過(guò)了賓夕法尼亞州DreamitHealth加速器項目的篩選，加入到了去年秋天的項目之中，獲得了50000美元的資金支持。目前，該公司的第一代生物材料打印設備已經(jīng)發(fā)貨。他們與研究人員緊密合作，不斷調試自己的初代產(chǎn)品。據悉，如果研究人員愿意幫助BioBots公司進(jìn)行研發(fā)工作，他們將以5000美元的價(jià)格買(mǎi)到這款3D打印設備。

　　他們的商業(yè)模式是向研究人員銷(xiāo)售不同類(lèi)型的墨水，而不同的墨水可以打印出不同的生物材料。他們推出了測試版的軟骨組織墨水工具箱，售價(jià)700美元。

　　BioBots的打印機使用藍色可見(jiàn)光和摻有特定墨水的復合型光引發(fā)劑加工處理生物組織，而不是像其他設備那樣采用紫外線(xiàn)和壓力完成打印。卡布雷拉介紹稱(chēng)，他們的方法效率更高，因為利用壓力和紫外線(xiàn)打印活體組織會(huì )損傷活體細胞，而藍色可見(jiàn)光對細胞沒(méi)有不利影響。

　　為了利用這款設備打造生物組織（比如一片骨骼、軟骨或者肝臟），用戶(hù)需要將該公司的光引發(fā)劑粉末與他們想要用于打印的活體細胞集合起來(lái)。同時(shí)，他們還需要加入結合因子，確保細胞結合在一起。

　　卡布雷拉解釋道：“我們的墨水由三種粉末構成，用戶(hù)需要加入結合因子和自己想要使用的活體細胞。混合之后等待5-10分鐘，然后將這些物質(zhì)加入到打印設備里。用戶(hù)還需要利用AutoCAD、Solidworks等CAD設計軟件完成結構設計工作。我們的軟件能將設計文件轉化成打印機可以識別的指令。”

　　BioBots公司的3D打印機內置了一個(gè)擠壓機，利用液壓將材料擠出噴頭。一旦生物材料打印成型，設備會(huì )利用藍色的可見(jiàn)光完成結構硬化工作。打印的時(shí)間根據打印內容各不相同，取決于你試圖制造組織的類(lèi)型。

　　“目前為止，我們的客戶(hù)已經(jīng)打印出了骨骼、肺、肝、心臟、大腦、皮膚和軟骨。”卡布雷拉稱(chēng)。

　　Techcrunch網(wǎng)站就BioBots公司的3D打印機對卡布雷拉進(jìn)行了采訪(fǎng)。

　　問(wèn)：你的分銷(xiāo)策略是什么？你計劃如何向醫院和醫生銷(xiāo)售自己的設備？醫療保險可以報銷(xiāo)打印費用嗎？

　　答：目前階段，我們的產(chǎn)品更多是一個(gè)研究工具。我們正努力向藥企推銷(xiāo)這款設備，與他們的研發(fā)部門(mén)進(jìn)行協(xié)商。所以目前我們沒(méi)有和醫生產(chǎn)生聯(lián)系，只是與研究人員打交道。我們有很多現有的渠道，可以向制藥企業(yè)出售這款設備。同時(shí)我們也在尋找合作伙伴，希望能與制藥公司達成合作。

　　問(wèn)：你有很多合作伙伴，他們給你提供設備的反饋意見(jiàn)和數據了嗎？他們使用你的設備了嗎？他們都打印了什么組織？

　　答：我所展示的客戶(hù)都是早期用戶(hù)，他們在我們推出墨水工具箱之前就購買(mǎi)了打印設備。他們會(huì )告訴我們他們的一切行動(dòng)，比如如何使用設備。這給我們提供了大量組織工程學(xué)方面的信息和數據。在他們的幫助下，我們才發(fā)現應該推出一款軟骨組織墨水工具箱。生物制造領(lǐng)域的研發(fā)中心要花費數千萬(wàn)美元在研究上，而我們的設備能加速他們的研發(fā)。

　　問(wèn)：你如何定義成功？你認為設備銷(xiāo)售成功嗎？目前銷(xiāo)售局面是不是和你的構想一樣呢？

　　答：我們的設備本身是一個(gè)機械系統，因此可以用很簡(jiǎn)單的方法衡量它–分辨率和精確度。當然，這與使用設備的研究人員以及他們的工作密切相關(guān)。比如對于制藥公司來(lái)說(shuō)，他們需要打印微型腫瘤，并對其進(jìn)行藥物測試，觀(guān)察藥物是否有效。我們希望打印出來(lái)的組織能具備人體的基本功能，展示人體內的活動(dòng)情況。如果能做到這一點(diǎn)，我們設備就是成功的。如果做不到這一點(diǎn)，那么我們就要從頭再來(lái)。這正是數字制造技術(shù)的意義–減少周轉時(shí)間，幫你快速變更設計方案。

　　問(wèn)：器官替代領(lǐng)域可以使用你的設備嗎？在很多生命科學(xué)的基礎研究中，你可以培育一個(gè)皮膚移植標本并在上面測試藥物。你如何看待這種替換？

　　答：首先，我們打印出來(lái)的組織不會(huì )替換任何人體組織。傳統模式下，我們只能打造2D組織樣本，現在我們的設備給了你創(chuàng )造3D組織的能力。這在生理學(xué)角度意義重大。3D情況下的細胞與2D狀態(tài)下的表現完全不同，因此制藥公司對我們的技術(shù)非常興奮，紛紛表示這就是他們一直以來(lái)尋求的東西。歐洲已經(jīng)禁止利用動(dòng)物進(jìn)行化妝品測試，因此我們設備打印出來(lái)的組織就有了用武之地，它可以替代動(dòng)物完成實(shí)驗。相信在未來(lái)，我們的打印機能打印出可以完全替代藥物臨床研發(fā)的組織器官。

　　理想狀態(tài)下，我們都希望對個(gè)體測試專(zhuān)門(mén)為其研發(fā)的個(gè)性化藥物。可是問(wèn)題在于沒(méi)有人愿意把自己當小白鼠。可是我們的設備能夠通過(guò)患者的細胞打印3D組織，進(jìn)而用于藥物研發(fā)。這樣，研究人員不需要對患者本人開(kāi)展實(shí)驗，而是可以對組織結構測試藥物。

　　問(wèn)：市面上還有其他公司制造醫學(xué)領(lǐng)域的3D打印機。你能否介紹下你們使用的這個(gè)不殺傷細胞的技術(shù)呢？在沒(méi)有大量資金支持的情況下，你們如何研發(fā)了這個(gè)技術(shù)？這個(gè)技術(shù)有多可靠？其他人為了模仿你們的技術(shù)會(huì )干些什么呢？

　　答：我是賓夕法尼亞大學(xué)的學(xué)生。畢業(yè)之后我遇到了一個(gè)朋友（公司另一個(gè)創(chuàng )始人里卡多），他當時(shí)正在研發(fā)我們現在產(chǎn)品的原型設備。畢業(yè)之后，我們偶然發(fā)現了一種人們用于多種其他不同用途的化學(xué)物質(zhì)。我們當時(shí)在尋找一種不損傷細胞的技術(shù)，然后就發(fā)現一種化合物。它與可見(jiàn)光結合，能達到我們要的效果。我們進(jìn)行了測試，效果非常好。此前，沒(méi)有人在3D打印活體組織領(lǐng)域申請過(guò)可見(jiàn)光技術(shù)的專(zhuān)利。因此，我們覺(jué)得這是個(gè)機會(huì )。而且，這個(gè)技術(shù)在生物學(xué)角度上也說(shuō)得通。今年早些時(shí)候我們提交了專(zhuān)利申請。我們認為這個(gè)技術(shù)是可靠的。而且它不僅可靠，更是制造活體組織的最佳途徑。