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在一次向治疗大脑疾病革命性进步的重大跃进中，乔治亚理工学院（Georgia Tech）研究员拉斐尔·达瓦洛斯（Rafael Davalos）与3D打印技术领域的先锋企业Phase的合作，标志着该领域的一个根本性进展。通过来自国家卫生研究院（NIH）的180万美元、为期两年的资助，这一合作正在利用3D打印技术重现血脑屏障模型。这一创新有望为新治疗方法的开发铺平道路，通过改进药物测试和开发流程，治疗神经系统疾病和脑癌。
创造有效治疗神经条件和脑癌的挑战在于人脑的复杂性以及守护它的保护性血脑屏障。传统方法，重度依赖于动物测试，常常在预测人类反应方面不足，导致新药的开发周期既昂贵又耗时。然而，引入微流体装置将改变游戏规则，通过在实验室里更准确地模拟人体生理环境。
达瓦洛斯担任乔治亚理工学院和埃默里大学华莱士·H·库尔特生物医学工程系中的玛格丽特·P和约翰·H·威特瑙尔初级主席，他领导的研究团队正在利用3D打印技术重建血脑屏障模型。他强调了这种新的制造方法提供了在现实环境中洞察细胞通讯的潜力。他的团队与Phase的合作，通过3D打印增强了微流体学的能力，为生物技术的进步提供了一个有希望的方向。
“我相信，这种新的微流体装置制造方法将使研究者能够深入理解细胞在以前无法实现的生理相关环境中是如何通讯的。”达瓦洛斯说。
微流体学，即通过微小通道操纵流体的科学，是发展器官芯片模型的基础。这些装置使用活细胞模拟人体部分，以测试药物的效果和安全性，无需进行人体测试。Phase对这一领域应用3D打印不仅扩大了微流体学的可能性，还将这项创新技术带得更接近市场，可能加速将新治疗方法送达需要的患者。
成立于2020年的Phase，其专有平台使PDMS（一种广泛用于微流体学的硅基有机聚合物）和其他生物兼容材料能够以商业规模和前所未有的分辨率进行3D打印。弗吉尼亚理工学院校友Jeff Schultz，2003年获得材料工程博士学位，是该公司的首席执行官和联合创始人。Phase的根源可以追溯到其在北卡罗来纳州康奈利厄斯的First Turn Innovations商业孵化器中的运营，Schultz之前已强调他们在医疗设备3D打印工作的变革潜力。
施尔茨的公司是一个跨学科研究小组的一部分，该小组包括哈佛医学院和马萨诸塞总医院的副教授Seemantini Nadkarni，她将开发一个系统来测试PDMS固化的动力学，在器官芯片设备的创建过程中。弗吉尼亚理工学院的机械工程教授Amrinder Nain将为该模型制造纳米多孔膜的模拟物。共同，这个团队寻求解决一个非常复杂的医学挑战。
幸运的是，这一努力并不孤立。全球各地的各种研究机构、大学和公司都在开发类似的技术来解决神经障碍和大脑疾病。例如，哈佛大学的Wyss研究所以其在生物工程方面的创新方法而闻名，包括在脑芯片系统中使用3D打印来研究大脑疾病和在受控环境中测试神经治疗法。麻省理工学院（MIT）的研究人员一直在开发用于研究大脑的微流体装置和3D打印系统，包括用于理解神经退行性疾病和血脑屏障的模型。
同样，约翰霍普金斯大学的科学家们已经开发了能够模拟大脑结构和功能的器官芯片平台，以更好地理解大脑疾病并测试潜在治疗方法。加利福尼亚大学欧文分校（UCI）的研究人员也在通过开发微流体装置和器官芯片模型，包括努力模拟和研究影响大脑的疾病，为该领域做出贡献。这些开创性的治疗方法为全世界的患者承诺了一个更光明的未来。
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