生物3D打印技术日趋成熟
未来批量制造人体器官成为可能
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图为徐铭恩教授在实验室。 |
“汽车坏了可以到4S店更换零部件维修,人的器官坏了,现在还没有一家可以随时更换器官的4S店。但我们已经可以运用日趋成熟的生物3D打印技术,用自主研发的设备和材料,打印出人体皮肤、脂肪填充物和软骨等,并且99%的细胞是活的,现已进入临床应用阶段。”
近日,记者走访了位于杭州经济技术开发区杭州高科技企业孵化园区内的杭州捷诺飞生物科技有限公司,公司创始人兼首席科学家、杭州电子科技大学教授、浙江省医学信息与生物三维打印重点实验室主任徐铭恩介绍,在医学领域,3D打印已经在诸如牙科、骨科、假肢等领域推广应用。不过,用细胞打印活体组织器官的过程却与通常的3D打印方式不尽相同,是3D打印医学应用的制高点。因为由细胞构成的生物体是在生长和不断变化的,有较大的不确定性。
采用生物3D打印技术,徐铭恩成功地用脂肪干细胞重建了包含脂肪和胰岛的体外组织。通过高浓度营养物质加强培养记录了这块3D打印的脂肪组织“变肥”的过程,观察打印在脂肪中胰岛的胰岛素分泌的变化,进一步验证了该脂肪组织对人体生理功能的仿真。这一成果受到全球同行认可和赞誉。
徐铭恩并不满足于让成果停留在学术上,他于2013年1月成立了杭州捷诺飞生物科技有限公司,将学术成果转化为商业产品和服务平台,销售生物3D打印机、提供生物3D打印服务等,客户包括默克等全球排名前十的制药巨头。
对于用3D打印技术打印出用于器官移植的完整肝脏、肾脏等,徐铭恩认为仍然有待时日,但杭州捷诺飞生物科技有限公司在3D打印细胞组织方面的成果已经足以服务庞大的商业市场,药物筛选就是其中的代表。仅美国每年新药研发的投入就达数百亿美元,而诸如辉瑞、赛诺菲等国际制药巨头每年在新药研发投入上更是达到80~90亿美元。如此巨大的投入之下,全球每年产生的原创新药却只有4~5个。
相比器官移植,3D生物打印在整形和软骨修复方面的应用市场已经启动。脂肪组织的打印技术已经比较成熟,它们作为可以避免产生排异反应的隆胸手术填充物可能会是绝佳的选择,而且市场空间广阔。软骨修复同样是一个触手可及的潜力市场,在徐铭恩的实验室,打印一个耳朵的软骨已经是轻而易举的事情。
本报记者 金乐平 陈路漫 通讯员 葛巍