I migliori produttori di bioinchiostri per il 3D Bioprinting

3D bioprinting , a technique in which living tissue models are 3D printed, is very useful in the fields of medicine and biology. This technology helps researchers develop personalized therapies , design tissues , and test drugs and cosmetics. Another application, though still in the development phase, is the 3D printing of functional human organs, a feat that could change the fate of thousands of people in need of transplants. 3D bioprinting can be performed using a variety of technologies and materials, and one of the most common is bioinks . These printable materials can incorporate living cells and bioactive molecules. Although bioinks are made of different materials, they all typically contribute to the adhesion, proliferation, and differentiation of cells during maturation. To provide an overview of the bioinks on the market, we’ve compiled a list of the companies that produce them, detailing the types of inks they produce.

Advanced BioMatrix and 3D bioprinting

San Diego-based Advanced BioMatrix specializes in 3D applications involving tissue culture, cell dosing, bioprinting, and cell proliferation. In addition to producing bioinks, Advanced BioMatrix has expertise in manufacturing, isolation, purification, cell culture, protein analysis, and other 3D matrix products, making the company a one-stop solution for bioprinting needs. The company sells two different DLP printers , a two-photon polymerization (2PP) printer, and an extrusion bioprinter, as well as more than two dozen bioinks suited to each technology. The portfolio includes bioinks with collagen, hyaluronic acid, and gelatin, to name a few. Additionally, Advanced BioMatrix offers inks that can be adapted to create customized bioinks based on user needs.

Some of Advanced BioMatrix’s bioinks, including PhotoHA®-Soft (left), PEGDA-INK (center), and PhotoGel®-INK (right). (Photo credit: Advanced BioMatrix)

Breeds and bioinks for research

Allevi, parte di 3D Systems dal 2021, lavora per semplificare la progettazione e l’ingegnerizzazione dei tessuti 3D. Il produttore crea biostampanti e bioinchiostri destinati alla stampa 3D che vengono utilizzati dai ricercatori di tutto il mondo. Attualmente offre un’ampia gamma di bioinchiostri, additivi per bioinchiostri, cellule, reagenti e materiali di consumo, tra cui fegato, cuore, ossa, cartilagine, reni, sistema nervoso, pelle, vascolarizzazione, polmoni e cervello. Allevi afferma inoltre che tutti i suoi bioinchiostri sono stati accuratamente testati dal mondo accademico e dall’industria dell’ingegneria tissutale per ottenere i migliori risultati biologici. I materiali più comuni incorporati sono il collagene e l’acido ialuronico.

Alcuni dei materiali disponibili presso Allevi (Crediti fotografici: Allevi)

BIO INX e i bioinchiostri pronti all’uso

Eletta come la nostra start-up dell’anno 2023, BIO INX è uno spin-off dell’Università di Ghent e della Vrije Universiteit Brussel che commercializza materiali e bioinchiostri per il 3D Bioprinting. L’azienda propone una serie di bioinchiostri pronti all’uso, tra cui offerte per la stampa 3D basata sulla deposizione, la litografia multifotone, l’elaborazione digitale della luce/stereolitografia e la stampa volumetrica. È possibile scegliere un bioinchiostro anche in base all’applicazione, se ossea, cardiaca, cartilaginea, oculare o organo su chip e alla funzione biologica, tra cui l’assenza di interattività cellulare, l’incapsulamento e la semina di cellule.

(Crediti fotografici: BIO INX)

Cellbricks Therapeutics e le terapie tissutali impiantabili

Cellbricks Therapeutics sviluppa terapie tissutali impiantabili per migliorare la durata e la qualità della vita dei pazienti. Grazie alla sua piattaforma proprietaria di biomanifattura e alla sua esperienza decennale nell’ingegneria tissutale, l’azienda crea soluzioni biologicamente funzionali, immunocompatibili e adatte all’impianto chirurgico. Queste terapie rappresentano una svolta nella medicina rigenerativa in quanto rendono impiantabili i trattamenti cellulari, garantendo innesti stabili e un trattamento efficace. Cellbricks combina cellule terapeutiche e biomateriali personalizzati utilizzando il Light-based 3D Bioprinting per progettare queste soluzioni.

(Crediti fotografici: Cellbricks)

CELLINK e le soluzioni di 3D Bioprinting accessibili

CELLINK, leader nel settore della biostampa 3D, offre tecnologie avanzate per comprendere e controllare meglio i processi biologici. L’azienda sviluppa soluzioni di 3D Bioprinting accessibili, fornendo ai ricercatori gli strumenti necessari per trasformare il futuro dell’assistenza sanitaria. Nel gennaio 2016, CELLINK ha lanciato sul mercato il primo bioinchiostro universale. Oltre ai suoi bioink, Cellink progetta anche biostampanti 3D, come BIO X™, BIO X6™, INKREDIBLE+™, BIONOVA X, LUMEN X™, Quantum X bio e BIO ONE.

(Crediti fotografici: CELLINK)

CollPlant e i bioinchiostri con collagene di origine vegetale

CollPlant è un’azienda di medicina rigenerativa ed estetica che sviluppa tecnologie e prodotti per la rigenerazione dei tessuti e la produzione di organi. La sua tecnologia a base vegetale produce collagene umano di tipo I (rhCollagen), identico al collagene prodotto dal corpo umano. L’azienda ha sviluppato una linea di bioinchiostri chiamata Collink.3D Human Collagen BioInk. Questi bioinchiostri, realizzati con collagene umano di origine vegetale, sono prodotti in serie con una consistenza elevata, che consente di imitare perfettamente le proprietà originali di tessuti e organi. Il collagene contenuto in questi bioink viene estratto da piante geneticamente modificate, garantendo la compatibilità con un’ampia varietà di cellule. CollPlant offre inoltre prodotti per il 3D Bioprinting di tessuti e organi, nonché per applicazioni nel campo dell’estetica medica.

(Crediti fotografici: CollPlant)

Foldink e i bioinchiostri idrogel

Foldink, azienda esperta in bioinchiostri, biostampanti e altre attrezzature e materiali per la biomedicina, ha anche sviluppato inchiostri progettati per riprodurre la struttura e le proprietà della matrice extracellulare naturale, favorendo lo sviluppo dei tessuti. Questi bioinchiostri sono destinati principalmente ai laboratori di ricerca. Foldink possiede due tipi di bioinchiostri: i bioinchiostri idrogel e i bioinchiostri liofilizzati. Nell’ambito dei bioink idrogel, l’azienda offre inchiostri confezionati in siringhe pronte all’uso, oltre a bioink specifici per i tessuti di pelle, ossa, cuore e fegato. I bioink liofilizzati, invece, rappresentano una soluzione all’avanguardia, in quanto combinano i vantaggi del GelMa e del collagene, fornendo migliori risultati nell’ingegneria tissutale, con una maggiore resistenza termica e reticolazione dei tessuti.

(Crediti d’immagine: Foldink)

Humanbiologics e la banca di tessuti umani

Humanbiologics è un’azienda statunitense fondata nel 2018 che fornisce biomateriali di derivazione umana per terapie di medicina rigenerativa, colture cellulari 3D, modellazione di malattie e 3D Bioprinting. È anche la prima azienda dedicata a fornire una fornitura stabile di biomateriali di derivazione umana di alta qualità a prezzi accessibili per i ricercatori di tutto il mondo. Inoltre, Humanbiologics collabora con l’Associazione americana delle banche dei tessuti per conservare i tessuti umani donati che non sono idonei al trapianto, ma che possono esserlo per fornire biomateriali. I prodotti includono gelatina umana, collagene e matrici extracellulari che possono essere utilizzati per la ricerca traslazionale in medicina senza dover ricorrere a biomateriali animali. Inoltre, i prodotti possono essere utilizzati indipendentemente o in combinazione con altri biomateriali in un’ampia gamma di applicazioni e in vari settori.

(Crediti fotografici: Humanbiologics)

Innoregen e le tecnologie innovative di biostampa 3D

L’azienda coreana Innoregen è stata fondata nel 2018 con il nome di Bioink Solution con l’obiettivo di diventare leader nei settori dei bioinchiostri e dell’ingegneria tissutale servendosi di tecnologie innovative e competitive. Nel 2020, l’azienda ha rilasciato Col4Cell, un bioinchiostro a base di collagene per il 3D Bioprinting con idrogel di collagene, che offre una migliore biocompatibilità e sicurezza strutturale e viene utilizzato nella medicina rigenerativa. Innoregen fornisce anche tessuti con cellule viventi personalizzati per numerosi progetti di ricerca in settori rilevanti. Ciò significa che i tessuti sono personalizzati in base al rispettivo scopo di ricerca, al campo di ricerca e all’argomento della ricerca. L’azienda offre anche diversi bioink, tra cui Gel4Cell, Gel4Cell®-BMP, Gel4Cell®-VEGF, Gel4Cell®-TGF e Col4Cell, che possono essere utilizzati per applicazioni quali osteogenesi, scaffold e molte altre, fornendo un ambiente ottimale per lo sviluppo delle cellule viventi.

Jellagen e il Collagen Type 0

L’azienda biotecnologica Jellagen ha recentemente sviluppato il Collagen Type 0. Si tratta di un materiale innovativo, ottenuto dell’estrazione delle proteine della medusa Rhizostoma pulmo, pescata nelle acque del Regno Unito e dell’Europa. A differenza del collagene di orgine mammaliana, non solo questo materiale è privo di rischi legati a malattie e prioni, ma risolve anche le principali problematiche etiche e sanitarie legate all’uso di proteine di origine bovina o suina. Le proprietà biologiche del Collagen Type 0 lo rendono particolarmente adatto per essere applicato nella medicina rigenerativa. Gli studi in vitro hanno dimostrato che, tra le tante qualità, questo materiale non solo non induce a una risposta infiammatoria, ma favorisce la rigenerazione dei vasi sanguigni e dei tessuti. Secondo il produttore, Collagen Type 0 è ideale per numerose applicazioni tra cui l’ortopedia, l’odontoiatria e la riparazione ossea. Per favorirne l’applicazione nel campo biomedico, questo materiale è disponibile in diverse forme e consistenze: liquido, polvere, film, spugne, idrogel e bioinchiostro.

ROKIT Healthcare e le sue soluzioni

Con sede a Seul, ROKIT Healthcare è un produttore di biostampanti e bioinchistri destinati alla stampa 3D. La sua gamma INVIVO-GEL è composta da gelatina modificata con gruppi metacrilici. La sua caratteristica unica è che può essere regolata in termini di elasticità o rigidità, modificando la concentrazione di gelatina e di fotoiniziatori che induriscono il bioinchiostro. Inoltre, la formulazione del materiale riproduce l’ambiente extracellulare. ROKIT Healthcare ha sviluppato sia la gamma HumanTein che EpiTem, progettate per applicazioni di ricerca. Guarda questo video per saperne di più.

RosterBio e il vial di cellule RoosterRTP™-hBM-50M-XF

L’azienda RoosterBio ha sviluppato un vial di cellule, chiamato RoosterRTP™-hBM-50M-XF, destinato ad applicazioni cliniche e adatto alla stampa 3D. Ogni vial di RoosterRTP™-hBM-50M-XF contine 50 milioni di cellule mesenchimali staminali (MSCs) già pronte per essere estruse. RoosterBio utilizza le MSCs perchè dotate di proprietà immunomodulatorie e perchè possono differenziarsi in tre linee cellulari diverse. Grazie a queste caratteristiche, le MSCs sono ampiamente impiegate in ambito terapeutico, con applicazioni che spaziano dal trattamento dei traumi cerebrali alla gestione della malattia del trapianto contro l’ospite (GvHD) e delle patologie cardiovascolari. Il problema principale è che servono milioni di cellule per poter stampare una parte come, ad esempio, un menisco. Si stima che siano necessarie 8,75 trilioni di cellule all’anno solo per curare il 20% dei pazienti con menisco danneggiato negli Stati Uniti. Per ovviare a ciò, RoosterBio mette a disposizione dei vial già pronti per essere stampati con un’alta concentrazione di cellule, al fine di ridurre drasticamente i tempi di preparazione e ottimizzando così il flusso di lavoro per ricercatori e aziende che si occupano di 3D Bioprinting.

Modello 3D di un menisco di un uomo adulto aventi come dimensioni 3,5 cm di diametro e 5,3 mm di altezza. (Crediti fotografici: RosterBio)

Tessenderlo Group e la gamma di bioinchiostri a base di gelatina

Tessenderlo Group è un’azienda belga specializzata nei settori dell’agricoltura, dell’ingegneria meccanica, del recupero dei biorisidui e dell’energia. Al centro della sua strategia c’è un semplice motto: “Ogni molecola conta”. Nel 2019 il gruppo ha presentato la sua prima gamma di bioinchiostri compatibili con la biostampa 3D, Claro™. Questa include la soluzione ClaroBGI600, una gelatina adatta alla stampa con durata fino a due ore. Il problema di questo materiale è che spesso intasa il meccanismo di estrusione della macchina. Quindi deve essere cambiato regolarmente. Tessenderlo Group dovrà superare questa sfida per offrire una maggiore precisione e affidabilità di stampa. La gamma di bioinchiostri è particolarmente adatta alle applicazioni di ingegneria tissutale. Scopri il risultato guardando il video.

CELLINK e UPM-Kymmene Corporation brevettano gli Idrogel GrowInk

GrowInk bioinks are biocompatible hydrogels patented by CELLINK and UPM-Kymmene Corporation. These non-animal, ready-to-use hydrogels can be mixed directly with cells for bioprinting applications. The two main components of GrowInk are nanofibrillar cellulose and water, which provide a fully defined matrix. The matrix can be customized by adding molecules, such as growth factors or adhesion proteins, based on the specific needs of the cells. Furthermore, they can be easily diluted to provide a wide range of stiffness and flexibility. GrowInk mimics the in vivo environment that supports cell growth and differentiation. In fact, this type of hydrogel, when combined with 3D bioprinting, is particularly useful in research on cellular development and function.

(Photo credits: CELLINK and UPM-Kymmene Corporation)

Viscofan BioEngineering and fibrillar collagen bioinks for printing tissue models

Fibercoll-Flex® fibrillar collagen bioinks are produced by Viscofan BioEngineering. They are made from pure type I collagen fibers with high mechanical strength and, according to the manufacturer, allow for easy printing without a methacrylation polymerization step. Through bioprinting, these materials can be used for research purposes, creating stable and highly biocompatible 3D models and constructing structures for cell adhesion and remodeling. The company offers various types for different research applications. In general, structures made with Fibercoll-Flex and 3D bioprinting are applicable in tissue engineering or regenerative medicine research and development.

(Photo credit: Viscofan BioEngineering)

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