2016年生物3D打印領(lǐng)域十大進(jìn)展

　　6、用于骨骼修復(fù)的3D打印生物陶瓷植入物將很快上市

　　日前，歐洲的一個(gè)研究項(xiàng)目RESTORATION開(kāi)發(fā)出了新的可吸收生物陶瓷材料，可用于三種不同的應(yīng)用：下頜骨、脊椎和膝蓋。由于最終的檢測(cè)結(jié)果相當(dāng)出色，這些產(chǎn)品有可能會(huì)在幾年之內(nèi)出現(xiàn)在市場(chǎng)上。

　　據(jù)了解，這個(gè)為期4年的項(xiàng)目得到了歐盟的資金支持，主要目的是開(kāi)發(fā)出一種新的陶瓷復(fù)合材料以用于整形和頜面外科的應(yīng)用。該材料可以模擬骨骼結(jié)構(gòu)，而且可以通過(guò)設(shè)計(jì)并3D打印出詳細(xì)匹配植入部位的機(jī)械要求的植入物。此外，一些陶瓷還具有生物活性，這意味著它們可以被人體充分吸收。

　　7、Nano Dimension開(kāi)發(fā)高精度干細(xì)胞3D生物打印機(jī)

　　近日，以電子3D打印技術(shù)著稱(chēng)的Nano Dimension正在和以色列干細(xì)胞研究公司Accellta進(jìn)行合作，以測(cè)試一臺(tái)使用干細(xì)胞的3D生物打印機(jī)。

　　據(jù)了解，活細(xì)胞3D打印技術(shù)已經(jīng)在醫(yī)學(xué)研究中起著重要作用，為了發(fā)揮這項(xiàng)技術(shù)的全部潛能，推動(dòng)該領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展，Nano Dimension通過(guò)把自身的高速度、高精準(zhǔn)度的噴墨功能與Accellta的干細(xì)胞懸浮技術(shù)和誘導(dǎo)分化功能結(jié)合在一起，使得3D打印具有高分辨率和高容量”。

　　該項(xiàng)解決方案已經(jīng)在可行性研究中被測(cè)試過(guò)，它使用了Accellta基于懸浮技術(shù)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)每批可產(chǎn)生數(shù)以?xún)|計(jì)的干細(xì)胞。有了大量的優(yōu)質(zhì)細(xì)胞，這兩家公司能打印更大、更復(fù)雜的組織和器官。

　　8、3D生物打印血管在體實(shí)驗(yàn)成功

　　2016年12月11日，中組部首批“千人計(jì)劃”國(guó)家特聘專(zhuān)家康裕建教授代表四川省生物增材制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院、四川藍(lán)光英諾生物科技股份有限公司、四川大學(xué)華西醫(yī)院再生醫(yī)學(xué)研究中心向全球發(fā)布了由其團(tuán)隊(duì)承擔(dān)的3D生物打印促進(jìn)人工血管內(nèi)皮化的研發(fā)項(xiàng)目取得的重大突破：全球首創(chuàng)依托干細(xì)胞生物墨汁技術(shù)構(gòu)建的3D生物打印血管成功植入恒河猴體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)血管再生。這標(biāo)志著在世界范圍內(nèi)3D生物打印技術(shù)在臨床應(yīng)用的開(kāi)啟，同時(shí)將引領(lǐng)干細(xì)胞制造組織、修復(fù)器官的再生醫(yī)學(xué)新時(shí)代。

　　據(jù)康裕建教授介紹，團(tuán)隊(duì)科研人員利用取自恒河猴自體的脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞制備成3D生物打印墨汁，應(yīng)用自主研發(fā)的3D生物血管打印設(shè)備構(gòu)建出具有生物活性的人工血管，并將其置換恒河猴體內(nèi)一段腹主動(dòng)脈。截至2016年12月1日，藍(lán)光英諾已完成30只恒河猴3D生物打印血管體內(nèi)植入實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物術(shù)后存活率為100%。

　　9、日本逆天生物3D打印 或可實(shí)現(xiàn)“再生復(fù)活”

　　近日，佐賀大學(xué)宣稱(chēng)，他們已經(jīng)使用誘導(dǎo)多能干細(xì)胞來(lái)3D打印血管，而京都大學(xué)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出可用于神經(jīng)再生的組織。

　　據(jù)了解，佐賀大學(xué)研究人員采用Cyfuse公司專(zhuān)利的三維組裝活細(xì)胞技術(shù)的特殊形式3D生物打印技術(shù)，使用0.5毫米直徑細(xì)針陣列串起細(xì)胞集群，然后將其以三維的形式層積。當(dāng)這些細(xì)胞聚集體熔合在一起之后，這些原始細(xì)胞中就會(huì)生出彈性組織和內(nèi)膠原。使用這種方法，佐賀大學(xué)教森田茂樹(shù)教授已經(jīng)創(chuàng)建出20毫米長(zhǎng)，5毫米直徑的3D打印管狀結(jié)構(gòu)。隨后將管狀結(jié)構(gòu)細(xì)胞從細(xì)針上取下，內(nèi)部使用培養(yǎng)液貫穿。數(shù)天后分化成不同種類(lèi)的細(xì)胞會(huì)在內(nèi)壁形成細(xì)胞層，最終形成血管。

　　此外，日本京都大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)也在使用類(lèi)似的技術(shù)創(chuàng)建3D打印組織，希望未來(lái)能夠創(chuàng)建出人體皮膚等各種組織細(xì)胞。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，3D生物打印結(jié)構(gòu)可以促進(jìn)神經(jīng)再生。研究人員們認(rèn)為，這種3D生物打印技術(shù)可以在不到三年內(nèi)用于臨床研究。

　　10、科學(xué)家開(kāi)發(fā)出能替代軟骨的可3D打印生物玻璃

　　軟骨是位于關(guān)節(jié)和脊椎之間的一種柔軟的締結(jié)組織，這種組織受到損傷之后很難修復(fù)。日前，來(lái)自倫敦帝國(guó)學(xué)院(Imperial College London)和Milano-Bicocca大學(xué)的研究人員們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種生物玻璃材料可以模擬真正軟骨組織的減震和承重性，并有可能刺激它重新生長(zhǎng)。

　　據(jù)了解，生物玻璃是由硅和一種叫做聚己內(nèi)酯的聚合物組成的。它能夠表現(xiàn)出類(lèi)似軟骨的屬性，包括柔軟、強(qiáng)韌、耐久而具彈性。它可以通過(guò)一種可生物降解的墨水形式生成，使得研究人員可以將其3D打印成某種特定的結(jié)構(gòu)以促進(jìn)軟骨細(xì)胞在關(guān)節(jié)內(nèi)的形成和生長(zhǎng)。

　　目前，該研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)獲得了來(lái)自英國(guó)工程和物理科學(xué)研究理事會(huì)的資助以幫助他們將研究推進(jìn)到下一階段。未來(lái)他們將在實(shí)驗(yàn)室里對(duì)該技術(shù)進(jìn)行一系列測(cè)試，并開(kāi)發(fā)出一種手術(shù)方法來(lái)植入該植入物。他們還將與一些企業(yè)伙伴一起開(kāi)發(fā)針對(duì)這種材料的3D打印技術(shù)。

　　小結(jié)：回顧2016年，生物3D打印技術(shù)似乎在一步步地前進(jìn)，但是每一小步對(duì)于醫(yī)學(xué)的發(fā)展都是一大步。未來(lái)，我們期待生物3D打印技術(shù)更加成熟，以幫助更多人克服疾病困擾!