近年來，“3D打印”一詞出現(xiàn)在多種媒體上，3D打印技術(shù)首次出現(xiàn)時(shí)，人們對它的期待更多地是在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。

而現(xiàn)在，隨著技術(shù)的不斷突破，它開始彰顯出更高的利用價(jià)值——在生物醫(yī)療領(lǐng)域大顯神通。 在最近舉行的全國雙創(chuàng)周上，一臺四川成都高新區(qū)推薦參展的藍(lán)光英諾3D生物血管打印機(jī)引發(fā)關(guān)注。

3D生物血管打印機(jī)可以打印出血管獨(dú)有的中空結(jié)構(gòu)和多層不同種類細(xì)胞，這在全球也是首創(chuàng)。“構(gòu)建任何器官，必不可少的元素便是給器官輸送養(yǎng)分的血管，配合藍(lán)光英諾的‘生物磚’技術(shù)，依靠云平臺的數(shù)據(jù)模型支撐，我們借助3D生物血管打印機(jī)成功地 實(shí)現(xiàn)了血管再生。這是構(gòu)建一切人造生物活性器官的基礎(chǔ)，藍(lán)光英諾在實(shí)現(xiàn)器官再造的路上邁出了堅(jiān)實(shí)一步?！?/p>

普通打印與3D打印

小編就來科普一下生物打印機(jī)的知識，在了解3D生物打印之前先來了解一下，3D打印

3D打印，即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。

日常生活中使用的普通打印機(jī)可以打印電腦設(shè)計(jì)的平面物品，而所謂的3D打印機(jī)與普通打印機(jī)工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印機(jī)的打印材料是墨水和紙張，而3D打印機(jī)內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實(shí)實(shí)在在的原材料，打印機(jī)與電腦連接后，通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。通俗地說，3D打印機(jī)是可以“打印”出真實(shí)的3D物體的一種設(shè)備，比如打印一個(gè)機(jī)器人、打印玩具車，打印各種模型，甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為“打印機(jī)”是參照了普通打印機(jī)的技術(shù)原理，因?yàn)榉謱蛹庸さ倪^程與噴墨打印十分相似。這項(xiàng)打印技術(shù)稱為3D立體打印技術(shù)。

3D打印與3D生物打印

3D生物打印的核心技術(shù)是生物磚（Biosynsphere），生物磚并不是磚塊，也非方方正正之形，即是一種新型的精準(zhǔn)的具有仿生功能的干細(xì)胞培養(yǎng)體系。它是以含種子細(xì)胞（干細(xì)胞、 已分化細(xì)胞等）、生長因子和營養(yǎng)成分等組成的“生物墨汁”，結(jié)合其他材料層層打印出具有生物活性的產(chǎn)品，再經(jīng)培育處理，形成有生理功能的組織結(jié)構(gòu)?！八幸粋€(gè)殼，這個(gè)殼不是簡單的雞蛋殼，而是有功能，可生物降解、具有力學(xué)強(qiáng)度和抗機(jī)械損傷能力。而里面是細(xì)胞生長因子和成千上萬種的營養(yǎng)成分?！?D生物打印，截然不同于工業(yè)3D打印，兩者根本性的區(qū)別在于活性。即3D生物打印是打印出含有細(xì)胞成分并具有生物學(xué)活性的產(chǎn)品。

3D打印的心臟可用來移植

3D打印出的產(chǎn)品

3D打印機(jī)

3D生物打印機(jī)的過程

3D生物打印的研究意義

國務(wù)院發(fā)布的《中國制造2025》也明確指出，實(shí)現(xiàn)生物3D打印，誘導(dǎo)多能干細(xì)胞等新技術(shù)的突破和應(yīng)用。

以藥物研發(fā)為例，以往的體外細(xì)胞研究是基于二維空間的平面實(shí)驗(yàn)，但人體環(huán)境是三維空間，二維空間的平面實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果很難真實(shí)反應(yīng)人體真實(shí)情況，由此帶來治病機(jī)制和藥物研究的結(jié)果最終難以用于臨床。同時(shí)在藥物運(yùn)用到人體前，還需要先在動(dòng)物身上進(jìn)行試驗(yàn)，也有部分對動(dòng)物有效的藥物可能對人體無效而最終不能用于臨床，還有些病毒因只在人體傳播，動(dòng)物不具有實(shí)驗(yàn)性，沒有合適的動(dòng)物檢測模型，而限制了藥物的開發(fā)范疇。借助3D生物打印和生物磚，直接取自人體干細(xì)胞，其生理和病理狀態(tài)以及對藥物的反應(yīng)都最接近于人體，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有的二維細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。因此對新藥研發(fā)、藥敏篩查、藥物毒性和安全性檢測等諸多方面都可能優(yōu)于現(xiàn)有的研究和檢測系統(tǒng)，其結(jié)果也更加仿生、精準(zhǔn)、安全、有效。”

3D生物打印的概念提出：3D生物打印的最終目的是為了解決移植器官來源有限的問題，因?yàn)樵诂F(xiàn)有的醫(yī)療手段中，一個(gè)器官的獲取要以另一個(gè)人器官的失去為前提，而主動(dòng)或被動(dòng)失去的器官數(shù)量又遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于需要的器官。例如，中國每年需要肝臟移植的終末期肝病患者有一百萬左右，其中只有三到四千人接受了移植手術(shù)；而每年需要透析的十二萬例病人中只有二十分之一可以找到腎源。因此，研究者們開發(fā)了很多替代方案，如使用動(dòng)物來源的器官或人工制造的器官等。3D生物打印機(jī)的出現(xiàn)，有可能解決這方面的問題，從而延續(xù)病人的生命，提高他們的生活質(zhì)量。

“3D生物打印血管的突破性意義在于，我們利用干細(xì)胞為核心的3D生物打印技術(shù)體系已經(jīng)完備。其中包括醫(yī)療影像云平臺、生物墨汁、3D生物打印機(jī)和打印后處理系統(tǒng)四大核心技術(shù)體系?！庇辛诉@套技術(shù)體系，器官再造在未來成為可能。

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