2016年生物3D打印領(lǐng)域十大進展

　　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，歐洲的一個研究項目RESTORATION開發(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。由于最終的檢測結(jié)果相當(dāng)出色，這些產(chǎn)品有可能會在幾年之內(nèi)出現(xiàn)在市場上。

　　據(jù)了解，這個為期4年的項目得到了歐盟的資金支持，主要目的是開發(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)，而且可以通過設(shè)計并3D打印出詳細匹配植入部位的機械要求的植入物。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開發(fā)高精度干細胞3D生物打印機

　　近日，以電子3D打印技術(shù)著稱的Nano Dimension正在和以色列干細胞研究公司Accellta進行合作，以測試一臺使用干細胞的3D生物打印機。

　　據(jù)了解，活細胞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)揮這項技術(shù)的全部潛能，推動該領(lǐng)域的進一步發(fā)展，Nano Dimension通過把自身的高速度、高精準度的噴墨功能與Accellta的干細胞懸浮技術(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”。

　　該項解決方案已經(jīng)在可行性研究中被測試過，它使用了Accellta基于懸浮技術(shù)細胞培養(yǎng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)每批可產(chǎn)生數(shù)以億計的干細胞。有了大量的優(yōu)質(zhì)細胞，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驗成功

　　2016年12月11日，中組部首批“千人計劃”國家特聘專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)布了由其團隊承擔(dān)的3D生物打印促進人工血管內(nèi)皮化的研發(fā)項目取得的重大突破：全球首創(chuàng)依托干細胞生物墨汁技術(shù)構(gòu)建的3D生物打印血管成功植入恒河猴體內(nèi)，實現(xiàn)血管再生。這標志著在世界范圍內(nèi)3D生物打印技術(shù)在臨床應(yīng)用的開啟，同時將引領(lǐng)干細胞制造組織、修復(fù)器官的再生醫(yī)學(xué)新時代。

　　據(jù)康裕建教授介紹，團隊科研人員利用取自恒河猴自體的脂肪間充質(zhì)干細胞制備成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)一段腹主動脈。截至2016年12月1日，藍光英諾已完成30只恒河猴3D生物打印血管體內(nèi)植入實驗，實驗動物術(shù)后存活率為100%。

　　9、日本逆天生物3D打印 或可實現(xiàn)“再生復(fù)活”

　　近日，佐賀大學(xué)宣稱，他們已經(jīng)使用誘導(dǎo)多能干細胞來3D打印血管，而京都大學(xué)已經(jīng)開發(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公司專利的三維組裝活細胞技術(shù)的特殊形式3D生物打印技術(shù)，使用0.5毫米直徑細針陣列串起細胞集群，然后將其以三維的形式層積。當(dāng)這些細胞聚集體熔合在一起之后，這些原始細胞中就會生出彈性組織和內(nèi)膠原。使用這種方法，佐賀大學(xué)教森田茂樹教授已經(jīng)創(chuàng)建出20毫米長，5毫米直徑的3D打印管狀結(jié)構(gòu)。隨后將管狀結(jié)構(gòu)細胞從細針上取下，內(nèi)部使用培養(yǎng)液貫穿。數(shù)天后分化成不同種類的細胞會在內(nèi)壁形成細胞層，最終形成血管。

　　此外，日本京都大學(xué)的研究團隊也在使用類似的技術(shù)創(chuàng)建3D打印組織，希望未來能夠創(chuàng)建出人體皮膚等各種組織細胞。經(jīng)實驗證明，3D生物打印結(jié)構(gòu)可以促進神經(jīng)再生。研究人員們認為，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，來自倫敦帝國學(xué)院(Imperial College London)和Milano-Bicocca大學(xué)的研究人員們已經(jīng)開發(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。

　　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)出類似軟骨的屬性，包括柔軟、強韌、耐久而具彈性。它可以通過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)以促進軟骨細胞在關(guān)節(jié)內(nèi)的形成和生長。

　　目前，該研究團隊已經(jīng)獲得了來自英國工程和物理科學(xué)研究理事會的資助以幫助他們將研究推進到下一階段。未來他們將在實驗室里對該技術(shù)進行一系列測試，并開發(fā)出一種手術(shù)方法來植入該植入物。他們還將與一些企業(yè)伙伴一起開發(fā)針對這種材料的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，但是每一小步對于醫(yī)學(xué)的發(fā)展都是一大步。未來，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!