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領跑細胞「智」造賽道!濟南磐升生物:打造「人類皮膚4S店」

2024-03-27科學

來到磐升生物實驗室裏,一只長著人類皮膚的裸鼠引起了記者的關註,小白鼠身上移植人的頭皮細胞,最終生成完整的頭皮組織,並長出了茂密的黑發。這只小白鼠正是磐升生物研發的人類皮膚標準模型,也是其皮膚再生術的直接見證。

2013年,邢誌青、吳訓偉兩位專家攜帶再生醫學技術回國創業,在濟南高新區創辦了磐升生物。基於「再生醫學」底層技術,經過十余年的發展,團隊先後培育出再生醫學、智能制造、生物芯片、醫學美容四大產業版塊,圍繞再生醫學產業鏈的關鍵技術不斷延伸、補充、強化,成功實作產業賽道由一到四的擴張。截至目前,磐升生物多項科研成果填補國內「再生醫學」空白。

皮膚細胞再生修復

打造「人類皮膚4S店」

皮膚是人體最大的器官,具有重要的屏障保護作用。然而如何快速為大面積燒傷病人提供皮膚,一直是個難題。磐升生物「再生醫學」技術領域研究為這一難題進行了解答。

磐升生物科研團隊探索出一套成熟穩定的技術可從皮膚組織中分離出皮膚幹細胞,在體外進行培養和擴增,將皮膚幹細胞移植到創傷處再生出新的完整皮膚。再生的皮膚含有表皮層、真皮層和皮下組織層,並實作了成熟的毛囊、皮脂腺、汗腺、血管、神經等附屬器官的重建和色素沈著,具有正常皮膚的功能性。

「我們團隊首次提出並驗證用皮膚幹細胞培養、再生出具有毛囊、汗腺、神經、血管等附屬器官的人工皮膚。」濟南磐升生物工程集團總裁王敏介紹,「目前在皮膚再生與修復技術方面我們處於世界領先水平,同時也填補了國內外在該領域研究的空缺。」

2018年,磐升生物的皮膚再生技術就曾為聊城2歲燒傷的小患者培養出了可供移植的皮膚。王敏回憶著,重度燒傷的患者是一對雙胞胎小哥倆,尤其是弟弟燒傷面積高達97%,生命垂危。緊急時刻,磐升生物主動對接,利用最新的組織工程技術,提取弟弟的健康皮膚組織,透過細胞培養在體外培養擴增皮膚。10天後,磐升生物就順利為弟弟培養出了可供移植的皮膚。

皮膚再生是國內唯一含有活細胞的,適用於重度燒燙傷、糖尿病足潰瘍創面的修復。依托該技術研發的人工皮膚敷到傷口上後能促進傷口的自愈,不需要其他部位削皮,避免了二次損傷,沒有排異。王敏表示,目前臨床上很多皮膚損傷,包括燒燙傷、手術創傷等,傷口愈合後會形成疤痕,從而喪失皮膚器官功能,出現不能正常排汗等皮膚問題,而我們的技術可以從治療層面上解決皮膚再生的這些問題。

磐升生物掌握自體細胞再生與修復的核心技術,依托該技術研發人工皮膚,填補國內外該技術空白,成為「人造」皮膚的單打冠軍。由於深耕皮膚再生,因此更懂皮膚,磐升生物科研團隊研發出多種醫美產品、化妝品,積極布局「美麗產業」賽道。

國內首款全自動細胞培養器材

構建數智化「細胞工廠」

全自動、一體化、智能化的制備系統是解決細胞療法標準化、產業化、質素控制難題的關鍵,也是行業公認的發展趨勢。實作完全無人化細胞培養,磐升生物做到了。

磐升生物在再生醫學的發展背景下,透過人工智能、自動化控制等領域的專業技術,研發出國內首款全自動細胞培養、換液、成像、大數據影像整合分析等一體化器材。

「我們自主研發的全自動細胞培養系統,是國內首台同時滿足貼壁細胞和懸浮細胞培養的器材,獲批山東省首台套技術裝備認定。」王敏表示,「經對照組實驗證明,自動器材培養的體細胞存活率優於有經驗的人工培養10%以上,實作了細胞生產制備的自動化、標準化、流程化、規模化和工業化,大幅降低人為因素幹預,減少物料成本,實作可控化管理。」

記者了解到,該器材首次實作以機器學習及人工智能演算法為邏輯判定的細胞重編程命運的自動化誘導,將實作規模化、自動化、智能化的誘導幹細胞制備。建立了從細胞培養、顯微線上觀測、移液換液、演算法辨識、複制挑取及器材控制的裝備技術,實作幹細胞自動化誘導培養、擴增、成像、移液換液、挑取複制、下遊分化等功能。並實作了由傳統手工2D培養到3D智能化培養的工業化培養轉變。目前,磐升生物的皮膚細胞培養用培養基已被國內皮膚領域研究的科研院所廣泛套用。

「在數碼化、智能化的浪潮下,傳統的制造模式正面臨巨大的挑戰與機遇。智能制造不僅為我們提供了技術上的解決方案,更在理念上引領我們走向未來。我們需要透過提升產業鏈集群發展水平,提高生產效率、降低成本、增強創新能力,以應對市場的挑戰和機遇。」王敏表示,「在此背景下,我們在智能制造領域進行了深入的探索與實踐。自主研發的全自動細胞制備系統、全自動深低溫液氮儲存系統、全自動微流控生物芯片生產線等,將生物技術與數碼化技術完美結合,這些器材實作了生產流程的自動化、智能化。這不僅極大地提高了生產效率,還為產業鏈的協同發展提供了強大的支持。」

加速布局前沿領域

細胞與基因產業發力「未來」

細胞與基因產業以其高度的創新性和前沿性,已經成為新質生產力的重要組成部份。然而,這一產業的特點也決定了其前期投入大、周期長的特性。從實驗室研究到臨床試驗,再到最終的商業化生產,每一個環節都充滿了挑戰與不確定性。磐升生物經過數載默默蓄能,正大踏步邁入產業化階段,企業也迎來前所未有的發展機遇。

2019年3月,磐升生物獲批建設組織細胞資源庫,是省內第一個主要以人體皮膚組織為儲存物件的資源庫。運用自動化細胞儲存系統對資源庫進行標準化管理,為人類在臨床疾病治療和醫學研究方面的套用提供安全和有效的種子細胞;

2022年,細胞自動化培養和儲存器材先後上市,團隊申請42項專利知識產權保護,提出6項原創性技術,當年實作3000萬元的銷售收入;

2023年,微流控檢測芯片成功流片,這款芯片利用抗體微印刷技術,每一個載玻片大小的微流控芯片,可以實作12種癌癥篩查,比常規的檢測器材提高生產效率10多倍,致力於讓更多的老百姓能用得起癌癥早期檢測專案;

2023年磐升生物獲批專精特新「小巨人」企業。

……

細胞與基因產業作為前沿產業的崛起,對於濟南加快新型工業化行程、提速新舊動能轉化、發展新質生產力以及助力高質素發展具有極其重要的意義。

今年八月份,濟南出台了山東首個細胞治療產業創新發展措施,從增強產業科技創新能力、提高產業臨床研究轉化、培育產業發展動能、加強產業保障體系等四個方面制定了14條創新政策,推動濟南細胞治療產業高質素發展。

「隨著科技的不斷進步,細胞與基因治療、再生醫學等領域取得了顯著突破,為濟南新質生產力發展註入了活力。」王敏表示,「我們將繼續深耕細胞與基因產業領域,加大科研投入推動產學研深度融合;加強人才引進余培養;加快細胞產業前沿探索,推動傳統產業升級改造,培育新的經濟增長點,助力加快濟南工業結構的最佳化和升級。」

來源:愛濟南