I migliori produttori di bioinchiostri per il 3D Bioprinting

Il 3D Bioprinting, tecnica in cui si stampano in 3D modelli di tessuti viventi, è molto utile nel campo della medicina e della biologia. Questa tecnologia aiuta i ricercatori a sviluppare terapie personalizzate, a progettare tessuti e a testare farmaci e cosmetici. Un’altra applicazione, per quanto ancora in fase di sviluppo, sarebbe la stampa in 3D di organi umani funzionali, un’impresa che potrebbe cambiare il destino di migliaia di persone che necessitano di trapianti. La biostampa 3D può essere effettuata servendosi di una varietà di tecnologie e materiali e uno dei più comuni sono i bioinchiostri. Questi materiali stampabili possono incorporare cellule vive e molecole bioattive. Sebbene i bioinchiostri siano costituiti da materiali diversi, tutti contribuiscono in genere all’adesione, alla proliferazione e alla differenziazione delle cellule durante la maturazione. Per avere una panoramica dei bioinchiostri presenti sul mercato, abbiamo stilato un elenco delle aziende che li producono, specificando i tipi di inchiostri che realizzano.

Advanced BioMatrix e la biostampa 3D

Advanced BioMatrix, con sede a San Diego, è specializzata in applicazioni 3D che riguardano la coltura dei tessuti, il dosaggio delle cellule, il bioprinting e la proliferazione cellulare. Oltre a produrre bioinchiostri, Advanced BioMatrix ha esperienza nella produzione, nell’isolamento, nella purificazione, nella coltura cellulare, nell’analisi delle proteine e in altri prodotti a matrice 3D, rendendo l’azienda una soluzione all-inclusive per le esigenze di bioprinting. L’azienda vende due diverse stampanti DLP, una stampante a polimerizzazione a due fotoni (2PP) e una biostampante a estrusione, oltre a più di due dozzine di bioinchiostri adatti a ciascuna tecnologia. L’assortimento comprende bioinchiostri con collagene, acido ialuronico e gelatina, solo per citarne alcuni. Inoltre, Advanced BioMatrix offre degli inchiostri che possono essere adattati per creare bioinchiostri personalizzati in base alle esigenze degli utenti.

Alcuni dei bioinchiostri di Advanced BioMatrix, tra cui PhotoHA®-Soft (a sinistra), PEGDA-INK (al centro) e PhotoGel®-INK (a destra). (Crediti fotografici: Advanced BioMatrix)

Allevi e i bioinchiostri per la ricerca

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

I bioinchiostri GrowInk sono idrogel biocompatibili brevettati da CELLINK e UPM-Kymmene Corporation. Si tratta di idrogel di origine non animale e pronti all’uso che possono essere miscelati direttamente con le cellule per applicazioni di bioprinting. I due componenti principali dei GrowInk sono la cellulosa nanofibrillare e l’acqua, che forniscono una matrice completamente definita. La matrice può essere personalizzata aggiungendo molecole, come fattori di crescita o proteine di adesione, in base alle esigenze specifiche delle cellule. Inoltre, possono essere facilmente diluiti per fornire un’ampia gamma di rigidità e flessibilità. I GrowInk imitano l’ambiente in vivo che supporta la crescita e la differenziazione cellulare. Questo tipo di idrogel, infatti, abbinati alla biostampa 3D sono particolarmente utili nella ricerca sullo sviluppo e sul funzionamento cellulare.

(Crediti fotografici: CELLINK e UPM-Kymmene Corporation)

Viscofan BioEngineering e i bioinchiostri di collagene fibrillare per la stampa di modelli di tessuto

I bioinchiostri Fibercoll-Flex® di collagene fibrillare sono prodotti da Viscofan BioEngineering. Sono costituiti da fibre di collagene di tipo I puro, con elevata resistenza meccanica e secondo il produttore consentono una facile stampa senza una fase di polimerizzazione in metacrilazione. Attraverso il bioprinting è possibile utilizzare questi materiali ai fini di ricerca, per creare modelli 3D stabili e altamente biocompatibili e realizzare strutture per l’aderenza e il rimodellamento cellulare. L’azienda ne offre varie tipologie per diverse applicazioni di ricerca. In generale, le strutture realizzate con Fibercoll-Flex e biostampa 3D sono applicabili nell’ingegneria tissutale o nella ricerca e sviluppo in medicina rigenerativa.

(Crediti fotografici: Viscofan BioEngineering)

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