Assim como em qualquer segmento de manufatura aditiva (polímeros, metais, cerâmicas, compósitos), o mercado de tintas para bioimpressão – ou biotintas – é o elemento chave para entender, determinar e avaliar a evolução de todo o segmento. As tecnologias de hardware de bioimpressão estão agora mais estabelecidas e o desenvolvimento de aplicações viáveis de bioimpressão depende agora da disponibilidade de novos materiais de biotinta e dos fabricantes de biotinta que os comercializam.
Como mais uma prova disso, a rápida ascensão da Cellink (agora BICO) à liderança do mercado de bioimpressão começou com a comercialização dos primeiros produtos de biotinta voltados especificamente para bioimpressoras de baixo custo e código aberto. E esse mesmo crescimento foi fortalecido pela aquisição da Advanced Biomatrix, líder entre os fabricantes de biotinta para seus materiais específicos para bioimpressão. Hoje, mais empresas estão oferecendo biotintas do que nunca e seguindo os passos da BICO.
Aqui apresentamos algumas das empresas mais interessantes (e seus produtos) entre as 40 empresas atualmente listadas na seção dedicada de Fabricantes de Bioink do Diretório de Negócios de Impressão 3D da 3dpbm .
BioMatrix Avançada (adquirida pela BICO)
A Advanced BioMatrix é líder na ciência da vida de aplicações 3D para cultura de tecidos, ensaio celular, bioimpressão e proliferação celular. A empresa, que foi recentemente adquirida e passou a fazer parte do Grupo BICO, pode ser considerada uma das principais fabricantes de biotintas do mercado, com uma seleção de produtos quase incomparável.
A empresa está localizada na região de San Diego – um dos maiores clusters de ciências da vida e biotecnologia do mundo – e fabrica e fornece produtos de alta qualidade para usos e aplicações de pesquisa há mais de 10 anos. Hoje, sua oferta inclui experiência em produção, isolamento, purificação, liofilização, cultura de células e teste de proteínas, peptídeos de adesão, fatores de fixação, biotintas, rigidez de substrato e outros produtos de matriz 3D.
De acordo com a visão da empresa de “Transformar a ciência em um novo nível de descoberta, fornecendo tecnologias avançadas por meio de produtos inovadores de matriz 3D”, a Advanced BIoMatrix continua a adicionar vários novos produtos a cada ano que fornecem ferramentas de pesquisa para clientes em todo o mundo, desenvolvendo novos produtos e tecnologias dentro da empresa e colaborando com muitos institutos de pesquisa, universidades e empresas de ciências da vida.
Bioink é vendido sob a marca Lifeink. A principal experiência da Advanced BioMatrix é com bioimpressão baseada em extrusão, embora muitos produtos, incluindo colágeno metacrilado, gelatina metacrilatada, ácido hialurônico metacrilatado e ácido hialurônico tiolado, tenham sido usados em publicações em vários métodos de bioimpressão diferentes. A Advanced Biomatrix também desenvolveu o método FRESH para bioimpressão.
FRESH significa Incorporação Reversível de Forma Livre de Hidrogéis Suspensos. A tecnologia utiliza um banho de suporte de gelatina, ou pasta, que essencialmente prende a construção no lugar à medida que é impressa dentro da pasta. Para imprimir proteínas de matriz extracelular nativas sem o uso de materiais não nativos adicionados (como celulose ou alginato), é necessário um material de suporte.
LifeSupport é a pasta de suporte de gelatina pronta para uso oficial para bioimpressão FRESH e tem sido usada para imprimir construções como cartilagem nasal, menisco, válvulas cardíacas e até mesmo um coração inteiro – a partir de proteínas nativas da ECM.
CollPlant
CollPlant é uma empresa de medicina regenerativa e estética que desenvolve tecnologias e produtos inovadores para regeneração de tecidos e fabricação de órgãos . A tecnologia baseada em plantas da empresa é a única tecnologia comercialmente viável para a produção em massa de colágeno humano recombinante tipo I (rhCollagen), que é idêntico ao colágeno produzido pelo corpo humano. Isso torna o rhCollagen da CollPlant o bloco de construção ideal para a medicina regenerativa. Aproveitando as propriedades únicas do rhCollagen e do conhecimento de biomateriais, a CollPlant agora está desenvolvendo uma linha de produtos voltados para bioimpressão 3D de tecidos e órgãos e estética médica.
Collink.3D da CollPlant é a primeira e única plataforma de biotinta de colágeno humano, baseada em colágeno tipo I humano recombinante derivado de plantas (rhCollagen), permitindo a imitação perfeita das propriedades do tecido ou órgão nativo. Ele permite a biofabricação escalável e reprodutível de andaimes, tecidos e órgãos para modelagem 3D e transplante.
Construções biofabricadas usando Collink.3D oferecem melhor desempenho biológico, consistência e segurança e podem ser usadas em uma variedade de aplicações, incluindo descoberta de drogas, triagem de drogas e testes de tecidos, bem como o desenvolvimento e fabricação de tecidos transplantáveis, andaimes e órgãos. Collink.3D é compatível com as principais tecnologias de bioimpressão 3D e tipos de células.
Gelatina
A Jellagen é uma empresa britânica fundada em 2015 pelo professor Andrew Mearns Spragg, um pioneiro escocês da biotecnologia marinha. Entre os fabricantes de biotintas, a Jellagen se destaca como uma empresa de biotecnologia marinha, fabricando biotintas Collagen tipo 0 para aplicações de pesquisa médica e científica e utilizando sua tecnologia proprietária para produzi-lo a partir de água-viva e comercializá-lo sob a marca JellaGel.
O colágeno tipo 0 é um colágeno de caule evolutivo antigo que é fundamental, permitindo maiores aplicações em várias indicações. Ao contrário dos colágenos alternativos que são mais específicos, portanto, restringindo suas aplicações finais, o colágeno tipo 0 é mais versátil devido à sua linhagem evolutiva. Por esse motivo, pode ser classificado como o “caule de todos os colágenos”.
JellaGel é feito de colágeno Jellyfish, que é categorizado como colágeno tipo 0 devido à sua homogeneidade aos tipos I, II, III, V e IX de mamíferos. É adequado para cultura de células in vitro e engenharia de tecidos, oferecendo uma alternativa natural e não mamífera aos hidrogéis de mamíferos e sintéticos que estão atualmente no mercado. Uma das características definidoras do JellaGel é que ele pode ser usado à temperatura ambiente, o que significa que não há necessidade de gelo ou câmaras frias, ao contrário de alguns hidrogéis atualmente no mercado. Este produto é fornecido em formato de kit com solução JellaGel, tampão e reticulador para facilidade de uso.
Rousselot
A Rousselot é a fornecedora líder mundial de colágeno. A empresa do Reino Unido produz muitos produtos diferentes à base de gelatina e colágeno para indústrias e consumidores em todo o mundo.
Como fornecedor líder de colágeno, a Rousselot se destaca entre os fabricantes de biotintas, por suas biotintas à base de colágeno e gelatina de alta qualidade, específicas para bioimpressão. As gelatinas modificadas e não modificadas de grau farmacêutico de baixa endotoxina X-Pure estão disponíveis como biotintas e podem ser usadas para gerar órgãos personalizados em um chip para desenvolvimento de medicamentos, engenharia de formação de novos ossos ou impressão de andaimes carregados de células .
O X-Pure GelMA é um scaffold ou biomaterial transportador ideal, imitando a matriz extracelular. Possui excelente termoestabilidade a 37°C e pode ajudar a criar um ambiente perfeito para o crescimento celular. É também a primeira biotinta de metacriloíla de gelatina pronta para GMP.
A Rousselot também introduziu recentemente a biotinta X-Pure GelDAT, que é funcionalmente equivalente ao material de grau GMP, para que os pesquisadores tenham menos risco de ter que revalidar seu biomaterial antes dos ensaios clínicos. X-Pure GelDAT é uma adição exclusiva ao portfólio da Rousselot devido à sua modificação fenólica que confere propriedades de adesão superiores aos tecidos humanos e porque pode ser reticulado tanto por reação enzimática quanto por foto-indução. Essas características permitem sua combinação com outros biomateriais para a criação de estruturas mais versáteis e complexas para aplicação de drogas, engenharia de tecidos, organ-on-a-chip e curativos complexos.
Humabiológicos
A Humabiologics é a primeira empresa a introduzir biotintas de colágeno humano nativo e biotintas de gelatina. Essas biotintas permitem que os pesquisadores avancem na pesquisa translacional de órgãos e tecidos humanos bioimpressos. A empresa foi fundada pelo atual CEO Mohammad Albanna, aproveitando uma vasta experiência na área de Engenharia de Tecidos e Medicina Regenerativa (como Professor Adjunto de Cirurgia Geral na Faculdade de Medicina da Universidade Wake Forest).
Aproveitando processos proprietários para fabricar seus produtos, a Humabiologics faz parceria com bancos de tecidos credenciados e registrados pela FDA nos EUA para utilizar tecidos humanos doados completamente selecionados que não serão usados para transplante. Sua oferta de produtos de biotinta inclui colágeno humano nativo, gelatina óssea e matriz extracelular. Esses produtos derivados de humanos são projetados para enfrentar vários desafios contínuos.
Por exemplo, a maioria das fontes atuais de colágeno e gelatina comercializadas pelos fabricantes de biotinta vem de tecidos animais, como pele, osso, tendões e ligamentos de vacas, porcos, ratos e peixes. Embora existam algumas semelhanças entre o colágeno humano e animal, pequenas variações na composição do colágeno podem resultar em diferenças significativas nas propriedades do colágeno e impactar a resposta celular e a formação do tecido. O uso de produtos animais em pesquisa pode levar a aspectos de tradução ruins, resultados irrelevantes e potenciais obstáculos regulatórios da FDA que podem retardar o desenvolvimento de inovações em ciências da vida.
O uso bem-sucedido da primeira biotinta de colágeno humano nativo foi publicado pela equipe de Vipuil Kishore no Instituto de Tecnologia da Flórida (FIT) em um artigo intitulado “Caracterização in vitro de colágeno humano clinicamente relevante sem xeno e sua aplicabilidade em bioimpressão 3D carregada de células” . Os autores utilizaram colágeno humano liofilizado derivado da pele humana. Eles conseguiram criar várias fórmulas de biotintas.
A vantagem de usar colágeno liofilizado forneceu aos pesquisadores a capacidade de adaptar as propriedades do colágeno para atender às suas necessidades específicas de terapia. O artigo demonstrou o uso bem-sucedido de colágeno humano para imprimir estruturas estáveis usando células de câncer ósseo, o que não era possível com colágeno animal, a menos que uma maior concentração ou processamento adicional de colágeno fosse empregado. O artigo também mostrou diferenças estruturais entre colágeno humano e animal. Os resultados forneceram um impulso para o uso de colágeno derivado de humanos como uma alternativa viável às fontes de colágeno animal para bioimpressão 3D.
Biomateriais 4D
4D Biomaterials é o nome comercial da 4D Medicine Ltd, uma empresa que foi desmembrada das Universidades de Birmingham e Warwick em abril de 2020 . Entre as empresas listadas aqui, é a única a comercializar uma nova classe de materiais: resinas líquidas que podem ser impressas em implantes de andaimes 3D sólidos para ajudar os pacientes a se recuperarem de grandes procedimentos médicos.
As resinas à base de policarbonato-uretano, comercializadas sob o nome comercial 4Degra, são novos materiais bioabsorvíveis com boa memória de forma, propriedades mecânicas e químicas ajustáveis e desempenho promissor na cicatrização de tecidos. A composição das resinas é protegida por uma família de patentes de propriedade da empresa.
As tintas resinadas 4Degra estão disponíveis em Graus Técnicos (série T) para uso em projetos de pesquisa e desenvolvimento. Ao ajustar a química e a formulação das resinas 4Degra, é possível obter uma ampla gama de propriedades físicas, comportamento de memória de forma e perfis de tempo de degradação nas peças impressas em 3D acabadas feitas a partir delas.
A gama de produtos padronizados da empresa inclui as variantes ‘soft’ T15 e ‘hard’ T800 com módulos elásticos de tração de 15 Mpa e 800 Mpa, respectivamente. Graus de módulo mais altos também estão em desenvolvimento.
As tintas de resina 4Degra apresentam algumas vantagens sobre as melhores alternativas em inúmeras aplicações biomédicas. A capacidade de imprimir em 3D projetos complexos de andaimes e outros dispositivos médicos implantáveis com resolução fina (até 5 mícrons no eixo Z e 2 mícrons nos eixos X e Y) e funcionalidade de memória de forma, oferece aos colaboradores um amplo potencial de desenvolvimento de produtos.
Em parceria com parceiros de negócios dos setores de impressão 3D e dispositivos médicos, a empresa está desenvolvendo conceitos de produtos-alvo para uma variedade de indicações, desde microdispositivos implantáveis até dispositivos de reparo de fraturas da tíbia.
UPM Biomédicos
Parte do Grupo UPM de € 8,6 bilhões, a U PM Biomedicals é a precursora na produção de celulose nanofibrilar de alta qualidade para aplicações médicas e de ciências da vida . Mais de 300 patentes protegem os produtos existentes e futuros que dependem da polpa de bétula finlandesa. A empresa colabora ativamente com universidades, centros de pesquisa e principais parceiros industriais em inovações e produtos futuros na área de triagem de medicamentos de alto rendimento, medicina personalizada, terapias celulares avançadas, bioimpressão 3D, engenharia de tecidos e tratamento avançado de feridas.
As biotintas GrowInk da UPM para bioimpressão 3D são hidrogéis livres de animais, biocompatíveis e prontos para uso que podem ser misturados diretamente com células para aplicações de bioimpressão. Os dois principais componentes do GrowInks são celulose nanofibrilar e água, fornecendo uma matriz totalmente definida. A matriz pode ser personalizada pela adição de moléculas, como fatores de crescimento ou proteínas de adesão, conforme a necessidade de suas células específicas.
Disponível em várias versões, os GrowInks imitam o ambiente in vivo, apoiando o crescimento e a diferenciação celular. Mais de 150 tipos de células diferentes foram cultivadas em celulose nanofibrilar. Eles podem ser facilmente diluídos para fornecer uma ampla gama de rigidez que pode ser compatível com os requisitos de suas células. GrowInks são estáveis à temperatura ambiente e podem ser usados com ou sem um agente de reticulação, dependendo da sua aplicação, mas todos permitem impressão de células camada por camada com posicionamento de células de alta precisão.
INNOREGEN
A INNOREGEN está atraindo a atenção dos fabricantes de biotintas da indústria de medicina regenerativa por suas primeiras biotintas funcionais comerciais . Como a primeira empresa na Coréia a trabalhar no desenvolvimento de biotintas que combinam colágeno derivado de humanos/matrizes extracelulares derivadas de humanos com hidrogéis, a INNOREGEN fornece tecidos com células vivas personalizadas para vários pesquisadores nas áreas relevantes.
Estes incluem Gel4Cell,Gel4Cell-BMP, Gel4Cell-VEGF, Gel4cell-TGF, Col4Cell, etc., proporcionando o ambiente ideal para tornar as células vivas para realizar o sonho de órgãos artificiais. As biotintas também podem ser produzidas sob encomenda para um propósito específico de pesquisa, campo de pesquisa e assunto de pesquisa. Após selecionar uma biotinta adequada para o campo de pesquisa e parte anatômica e receber as células, a INNOREGEN pode imprimir e fornecer os tecidos necessários a qualquer pesquisador.
Axolotl Biociências
A Axolotl Biosciences foi fundada em Victoria, BC em 2020 pela Dra. Stephanie Willerth, Dra. Laura De la Vega e Laila Abelseth. Um spin-off do grupo de pesquisa focado em bioimpressão internacionalmente reconhecido, liderado pelo Dr. Willerth na Universidade de Victoria, o Axolotl nasceu da demanda por biotintas inovadoras por pesquisadores acadêmicos e empresas de biotecnologia. A empresa se destaca entre os fabricantes de biotinta por seu foco nas necessidades biológicas das células em construções bioimpressas em 3D, para as quais criou uma nova biotinta capaz de imprimir células neurais derivadas de hiPSC que mantêm altos níveis de viabilidade celular por mais de um mês.
A empresa fornece reagentes prontos para uso, incluindo biotintas, modelos de tecidos 3D e serviços de consultoria na área de bioimpressão 3D para avançar no campo da engenharia de tecidos e medicina regenerativa. Seu objetivo é fornecer produtos que permitam a bioimpressão 3D de modelos de tecidos humanizados para o avanço da medicina.
A biotinta TissuePrint Low Viscosity (LV) da Axolotl é otimizada para uso em bioimpressoras microfluídicas, como a Aspect RX1 da Aspect Biosystems. Sua TissuePrint High Viscosity (HV) é otimizada para uso em bioimpressoras baseadas em extrusão, como a BIOX da Cellink. Seu reticulador TissuePrint é um reticulador livre de xeno de grau de pesquisa que combina com nossas biotintas TissuePrint de alta e baixa viscosidade. O reticulador é usado junto com a biotinta no processo de bioimpressão para criar as fibras imprimíveis usadas para construir construções 3D.
Akira Science
Fundada em 2019, a Akira Science é uma startup interessante com a missão de remover as barreiras para a engenharia de tecidos moles por meio de andaimes de polímeros . A inovação revolucionária da empresa, o filamento/andaime AKIMed c12, torna a regeneração de tecidos moles mais inteligente e fácil. É não tóxico, degradável, biocompatível, maleável, compatível com impressão 3D e oferece uma solução exclusivamente acessível entre vários fabricantes de biotinta no mercado.
AkiMed-c12 é uma alternativa de material exclusiva para engenharia de tecidos, oferecendo um perfil de degradação controlável e degradação térmica insignificante. Os filamentos são feitos do polímero patenteado Akira-c12 que é sintetizado no laboratório de Akira e depois extrudado para garantir alta qualidade para aplicações de pesquisa. O filamento ou pellets podem ser utilizados para a fabricação de scaffolds através da fabricação de filamentos fundidos (FFF) de um material semelhante à poli (ɛ-caprolactona), PCL, mas com comportamento de degradação mais rápido. Destina-se a ser utilizado na fabricação de andaimes macios e flexíveis, oferecendo um polímero bem caracterizado para a comunidade científica. Para saber mais acesse o site.
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