他带着牛津团队回宁波创业 为干细胞治疗提供颠覆性培养设备【寻找20强专访六】

2017-06-12 09:44 来源: 聚创谷

  如果说,作为细胞治疗的方向之一,免疫细胞治疗让人们看到了攻克癌症和肿瘤的可能,那么作为细胞治疗的另一个方向,干细胞则在血液系统疾病、神经系统疾病、心血管疾病、自身免疫系统疾病以及内分泌疾病等各种疾病的治疗上让人们看到了希望。

  干细胞的魅力在于,一旦身体需要,这些干细胞可分化成具备不同功能的成熟体细胞。干细胞治疗是再生医学革命最先进的临床治疗技术。

  “我们希望提供标准化、精简化、规模化的自动化细胞分离和培养设备,为患者提供高效,实惠,精准的新型医疗方式。”英国牛津大学生物材料博士张豪,带着牛津大学和英国再生医学先进制造研究中心的前沿技术,带领团队来到宁波,他们正凭借小小的细胞,刮起一股急进的魔力强风。

  “复制”出来的新生

  干细胞的“干”,意为“树干”和“起源”。意思是干细胞就像一棵树干可以长出树杈、树叶,开花和结果一样。因此,科学界这样定义干细胞:一种具有自我更新能力和多向分化潜能的原始细胞,是机体的起源细胞,在一定条件下,可以分化成多种功能细胞或组织器官,医学界称其为“万用细胞”,在现代生物医学技术条件下,它能够被培养成肌肉、骨骼和神经等200多种人体细胞、组织和器官。

  干细胞治疗技术并不是用干细胞本身去治疗疾病,而是把干细胞移植到人体后,一方面依靠它分泌的很多修复因子或免疫调节因子去治疗疾病,另一方面依靠干细胞在特定的条件下,激活内源性干细胞,可分化成组织器官细胞替代其死亡的细胞,从根本上安全有效地治疗疾病。

  中国科学院院士、中国干细胞研究先驱吴祖泽则认为,直到目前,人类生活中仍有很多疾病不能用药物来根治,因此,人们期待着新一轮的医疗技术革命。而基于干细胞的修复与再生能力的细胞治疗以及再生医学,有望成为继药物治疗、手术治疗后的第三种疾病治疗途径,前途广阔。

  干细胞是细胞治疗中应用领域最广的原材料。英国牛津大学生物材料博士张豪将目光投向了自动化的细胞培养设备-生物反应器上,“这与细胞疗法风靡的大背景是分不开的,时间选得早,团队越靠谱,项目就越有发展潜力和活力。”

  作为2015年第五批市“3315计划”创业人才,张豪被优良的创业环境与优渥的人才政策吸引,在2016年4月份创办了宁波生动细胞科技有限公司,主要业务为研发,生产销售自动化细胞培养设备。

  张豪介绍,公司是自动化细胞培养设备-生物反应器及相关细胞培养服务的提供商,目标客户是使用细胞作为美容或治疗材料的各级美容、保健、医疗机构、科研院所、生物医药企业。“我们专注于生产桌面级、低成本、可定制、全封闭的细胞自动化培养设备,希望通过自动化系统来改善手工培养细胞带来的缺陷。”

  也许在某一天,人们突然发现,人体器官可以在实验室按需要、按流程生产,血细胞、脑细胞、骨骼、心肌细胞、肝脏、神经等的更换都不成问题,即使患上白血病、帕金森氏症和癌症这些不治之症也能绝处逢生。

  新技术颠覆传统工艺

  “伴随干细胞技术日新月异,细胞治疗颠覆的不仅是传统医药治疗的观念和思路,更日益成为全球医药巨头的宠儿。”张豪在英国留学工作近九年,享受朝九晚五的中产生活,但始终不忘创业梦想,就选择回国创业。

  张豪首先于武汉大学获得了应用化学与市场营销的双学士学位。在学习应用化学时,他逐渐把目光投向生物领域,“我觉得这是一个比较前沿的学科,将它作为后阶段学习的方向。”之后,他来到英国牛津大学攻读生物材料专业的博士学位,主要研究细胞培养与组织工程。

  2008年,张豪成为德国德意志学术交流中心学者,在柏林自由大学药学院学习药物微纳米颗粒制剂技术,并将制剂技术应用拓展到细胞培养材料制备中。

  在化工与生物工程之间,张豪最终选择了生物工程。毕业后,他曾到阿克苏诺贝尔集团全球研发中心做技术研发与管理培训,接触到了用于涂料领域的二氧化钛纳米颗粒的高效分散技术。传统化工的3年工作经历,令他意识到,生物方面的研发更加充满生命力,且无需在成本、污染方面过多担忧。

  2014年,张豪在英国再生医学先进制造中心再次回到了生物工程领域,并在那里接触到了自动化控制的先进设备,这打开了张豪创业之门的钥匙。

  细胞疗法,是继蛋白药物、化学药物、医药器械之后的第四大类医疗方法。“而细胞培养工艺则是支撑细胞疗法的根基。传统手工培养细胞的方式存在着感染几率高、出错率高、质量监控难等弊端。”

  张豪解释,细胞疗法是用人体细胞在体外培养扩增到一定数量后,移植回病人体内进行治疗的技术。目前已经有脐带血中的造血干细胞用于治疗白血病、免疫细胞经体外处理和扩增后用于治疗血液癌症以及黑色素瘤等癌症等方面的临床应用。

  其中,癌症免疫细胞疗法是细胞疗法中目前最热门的一种———医生通过抽取患者的免疫细胞,在体外修饰后进行扩增和加工,并重新输回患者体内,从而达到靶向杀死肿瘤细胞,抑制肿瘤生长或消除肿瘤的目的。

  虽然细胞治疗成为了新型的医疗手段,但是其传统生产工程“细胞培养”却充满了弊端。“目前大多数研究人员会选择传统手工培养细胞的工艺,”张豪说,“但是这种方式存在感染几率高、出错率高、质量监控难等缺点。”

  自主研发“小型细胞生产线”

  张豪把团队研发的全新生物反应器,比作“细胞生产线”:具有自动化地进行细胞种植、扩增、定向分化、细胞数量质量检测等模块功能,并且能标准化地完成细胞培养工艺。目前,此款产品的原型机已经诞生。

  “与市场现有进口机型不同的是,我们自主研发的生物反应器更加倾向于精密的‘个性化’。”在销售方面,张豪及团队将战略定位在“先销国外,再销国内”的方向。

  “国外许多设备的原装设计都是为了大型细胞培养制备,所以每次都会在反应器中使用大量的培养液,造成此类耗材的浪费。”张豪介绍,“我们研发的产品在体积上更加小巧。而且国产机在价格上会更加便宜,至少可以降低50%的细胞生产费用。”目前与其产品功效类似的进口生物反应器,定价却高达2~3倍。此款反应器正在申报专利,预计今年将实现量产。“细胞治疗是一个新兴产业。”张豪说,“我们希望布局整条的细胞治疗生产产业链,为客户提供设备、试剂、耗材等服务。”

  目前国内在细胞治疗领域更多的是细胞储存,如婴儿的脐带血储存。而下游的细胞应用治疗覆盖面并不广阔,团队希望通过自动化的生产线为客户快速地生产他们想要的产品。

  “当一个人需要进行细胞治疗的时候,他只要将自己储存的细胞或是其他人捐献的合格细胞,通过自动化的生产线加工后,就可以使用。”张豪信心满满地表示。

  据悉,“生动细胞”的技术源于牛津大学和英国再生医学先进制造研究中心,创始团队的成员具有多年的生物材料和细胞培养工艺研究积累,以及跨学科的工业界经验,其领域覆盖生物技术,医学,IT和先进制造等。

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责任编辑:姚琳

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