3D打印人造器官技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展
【摘要】近年來(lái),3D打印人造器官技術(shù)在國(guó)內(nèi)開(kāi)始得到重視,徐銘恩團(tuán)隊(duì)來(lái)自杭州電子科技大學(xué)自主研發(fā)出一臺(tái)生物材料3D打印機(jī),較小比例的人類(lèi)耳朵軟骨組織、肝單元等現(xiàn)已在這臺(tái)打印機(jī)上成功打印出。該研究成果被國(guó)際最具有影響力的期刊Biomaterials評(píng)為2012
近年來(lái),3D打印人造器官技術(shù)在國(guó)內(nèi)開(kāi)始得到重視,徐銘恩團(tuán)隊(duì)來(lái)自杭州電子科技大學(xué)自主研發(fā)出一臺(tái)生物材料3D打印機(jī),較小比例的人類(lèi)耳朵軟骨組織、肝單元等現(xiàn)已在這臺(tái)打印機(jī)上成功打印出。該研究成果被國(guó)際最具有影響力的期刊Biomaterials評(píng)為2012年在3D打印人造器官領(lǐng)域的最高水平。Hsieh等為中國(guó)臺(tái)北國(guó)立臺(tái)灣大學(xué)分子科學(xué)與工程學(xué)院的,在中樞神經(jīng)系統(tǒng)修復(fù)的應(yīng)用是利用溫敏生物材料載神經(jīng)干細(xì)胞結(jié)合3D打印人造器官技術(shù)。清華大學(xué)徐弢等打印了動(dòng)物心臟,是利用心肌細(xì)胞和生物材料模擬。發(fā)現(xiàn)打印出的細(xì)胞能夠有節(jié)奏地跳動(dòng),提示打印出的器官可以具有一定的功能,還將羊水中提取的干細(xì)胞進(jìn)行3D打印,并加入骨系分化因子,獲得了活性的骨組織。除此之外,千人計(jì)劃國(guó)家特聘專(zhuān)康裕建團(tuán)隊(duì)利用Rollovesseller3D打印平臺(tái),將含有種子細(xì)胞、生長(zhǎng)因子和營(yíng)養(yǎng)成分等組成的“生物墨汁”,其他材料結(jié)合層層打印出產(chǎn)品,打印經(jīng)培育處理后,形成組織結(jié)構(gòu)并具有生理功能;同時(shí),發(fā)明生物打印的核心技術(shù)生物的專(zhuān)利,國(guó)內(nèi)3D打印人造器官技術(shù)快速的發(fā)展,已在細(xì)胞、器官、醫(yī)療植入體等不同領(lǐng)域應(yīng)用而生。而3D打印人造器官技術(shù)在國(guó)外發(fā)展較早,韓國(guó)浦項(xiàng)科技大學(xué)的Lee等,2009年使用微型SLA技術(shù)在生物制造領(lǐng)域生產(chǎn)組織支架。英國(guó)諾丁漢大學(xué)教授Sawkins等制造出機(jī)械性強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)用于骨修復(fù)利用細(xì)胞和蛋白兼容3D打印人造器官技術(shù)。哈佛大學(xué)工程與應(yīng)用學(xué)院教授Kolesky等,構(gòu)造出異構(gòu)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的血管基于生物3D打印技術(shù)。美國(guó)大力推動(dòng)3D打印人造器官技術(shù)的研發(fā),如三維乳房癌組織測(cè)試系統(tǒng)的研究、細(xì)胞打印應(yīng)用于創(chuàng)面修復(fù)的研究、基于細(xì)胞組裝的集成微肝臟模擬壯志的研究等。麻省理工學(xué)院(MIT)、美國(guó)德雷賽爾大學(xué)(Drexel)等研究機(jī)構(gòu)在細(xì)胞3D打印、器官打印等領(lǐng)域?qū)m?xiàng)研究。部分醫(yī)療研究機(jī)構(gòu)及公司利用3D打印人造器官技術(shù)打印出動(dòng)脈、心肌組織、肺臟、腎臟等人體器官。Lee科研組制備了3D打印水凝膠管道模型,內(nèi)徑為1mm,形成了微血管床成功誘導(dǎo)周?chē)?xì)血管。Koch等,研究證實(shí)了3D打印技術(shù)用于皮膚組織再生的可行性,將負(fù)載成纖維細(xì)胞與角化細(xì)胞的膠原為原料。