徐銘恩展示用3D打印機(jī)打印出的活性人體腎臟等器官組織 資料照片
3D打印器官15年后或可移植人體
3D打印機(jī)打印出人體器官，正在被中國(guó)人一步步變成現(xiàn)實(shí)。記者昨日追訪，國(guó)內(nèi)某媒體官方微博所稱(chēng)華中科技大學(xué)教授已經(jīng)打印出首個(gè)活性人體腎臟，實(shí)為杭州電子科技大學(xué)徐銘恩團(tuán)隊(duì)的研究成果。專(zhuān)家認(rèn)為，打印可移植的人體器官可能還要等上15年。
媒體官博信息張冠李戴
19日，國(guó)內(nèi)某媒體官方微博說(shuō)：“最近，華中科技大學(xué)教授徐明根已經(jīng)使用一臺(tái)3D打印機(jī)成功打印出首個(gè)活性人體腎臟。”
昨晚，這條微博被轉(zhuǎn)發(fā)、評(píng)論470多次。“很想了解用的是什么打印材料”、“太瘋狂了”，多名網(wǎng)友對(duì)這一信息感到驚奇。
記者昨日追訪，華中科技大學(xué)并無(wú)名叫“徐明根”的教授，近期也無(wú)打印出活性人體腎臟的科技成果。
華中科大介紹，打印出活性人體腎臟的，可能說(shuō)的是杭州電子科技大學(xué)教授徐銘恩。
記者昨日聯(lián)系上徐銘恩，確認(rèn)了此事。36歲的徐銘恩從2000年開(kāi)始從事生物醫(yī)學(xué)工程研究，一直主攻生物3D打印技術(shù)。
據(jù)分析，張冠李戴的背后，可能系編譯外媒報(bào)道時(shí)出錯(cuò)，而華中科大又正好有教授從事3D打印技術(shù)研發(fā)。
打印耳朵或鼻子只需1小時(shí)
徐銘恩團(tuán)隊(duì)所用的打印機(jī)系自主研發(fā)的生物材料3D打印機(jī)，名為“Regenovo”，看上去只有縫紉機(jī)大小，重50公斤。但它“干活”非常迅速，打印一個(gè)比例稍小的耳朵或鼻子只需半小時(shí)至1小時(shí)，打印一張手心大小的人類(lèi)臉部面具只需4小時(shí)，耗費(fèi)的水凝膠材料也不過(guò)50毫升。
8月6日，來(lái)自浙江大學(xué)、解放軍第一一七醫(yī)院的多名教授鑒定認(rèn)為，這臺(tái)生物材料3D打印機(jī)具有打印生物材料種類(lèi)多、對(duì)細(xì)胞損傷率低、打印精度較高、操作方便等特點(diǎn)，在生物材料兼容性、細(xì)胞打印特性等參數(shù)上處于同類(lèi)產(chǎn)品的國(guó)際領(lǐng)先水平。
該打印機(jī)的打印原理是，通過(guò)掃描以計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)模型為基礎(chǔ)的成像“圖紙”，利用軟件分層離散和數(shù)控成形的方法，用活細(xì)胞與水凝膠來(lái)搭建器官，再進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，誘導(dǎo)形成具有功能的組織和器官。最后，完成任務(wù)的水凝膠會(huì)降解。“以打印活性腎臟模型為例，看上去像擠奶油一樣，水凝膠從噴頭噴出后，會(huì)一層層疊加出器官組織的形狀”。
打印可移植的器官或要再等15年
通過(guò)這臺(tái)打印機(jī)，徐銘恩團(tuán)隊(duì)以水凝膠和人體活細(xì)胞作為材料，已經(jīng)成功打印出較小比例的人類(lèi)耳朵軟骨組織、肝臟單元、腎臟單元、血管……甚至人臉。
昨日，徐銘恩在接受記者采訪時(shí)介紹說(shuō)：“肝臟單元具備和人體肝臟同樣的功能，細(xì)胞存活率達(dá)90%，最長(zhǎng)存活時(shí)間為4個(gè)月。”
該團(tuán)隊(duì)目前正致力延長(zhǎng)肝臟單元的壽命。徐銘恩說(shuō)：“只要能讓人工肝臟存活幾天，就能給自身肝受損的患者提供一個(gè)肝臟修復(fù)的時(shí)間。這種方法特別適用于搶救危重患者，包括前段時(shí)間因禽流感肝受損的患者。”
據(jù)國(guó)家衛(wèi)計(jì)委統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年約有30萬(wàn)名器官移植等待者，但僅有1萬(wàn)人能獲得合適的器官供體。
徐銘恩認(rèn)為，最終實(shí)現(xiàn)3D打印活體肝、腎等器官的移植，還需要15至20年。“主要是打印精度還不夠，生物3D打印出的細(xì)胞比正常細(xì)胞要粗糙5倍。而且，可供3D打印的細(xì)胞種類(lèi)仍不多”。
昨日，同濟(jì)醫(yī)院器官移植研究所所長(zhǎng)陳知水教授認(rèn)為，目前生物3D打印出的是肝臟單元、腎臟單元，這只是肝臟、腎臟結(jié)構(gòu)的一部分。“隨著技術(shù)進(jìn)步，十幾年后，打印出真正的人體器官還是有希望的”。
國(guó)內(nèi)高校3D打印技術(shù)分布地圖
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國(guó)內(nèi)高校3D打印技術(shù)分布地圖
中國(guó)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)羅軍預(yù)測(cè)，我國(guó)3D打印市場(chǎng)將在3年內(nèi)從目前的約10億元增長(zhǎng)到100億元。3D打印技術(shù)的深層意義在于，它將有可能改變傳統(tǒng)工業(yè)格局和大規(guī)模生產(chǎn)方式的理念。國(guó)內(nèi)從事3D打印技術(shù)研發(fā)的幾所高校在方向上分別有所側(cè)重。
●北京：清華大學(xué)
該校機(jī)械工程系是國(guó)內(nèi)在金屬機(jī)械鍛壓以及材料成形方面科研實(shí)力較強(qiáng)的單位，早期由顏永年教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)在金屬快速成形上取得諸多成就。
●北京：北京航空航天大學(xué)
今年1月，該校教授王華明領(lǐng)銜完成的“飛機(jī)鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)件激光成形技術(shù)”，獲得國(guó)家科技發(fā)明一等獎(jiǎng)。而此技術(shù)正是我們所說(shuō)的3D打印技術(shù)的一種。
●武漢：華中科技大學(xué)
該校史玉升教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出全球最大的3D打印機(jī)。這種3D打印機(jī)主要打印工業(yè)制品，包括各種加工零件、裝備材料等。長(zhǎng)寬尺寸小于1.2米的零件，都可用這臺(tái)機(jī)器打印出來(lái)。其好處是，既能降低設(shè)計(jì)與制造的復(fù)雜度，又能大幅縮短鑄件的生產(chǎn)周期。目前，該校正牽頭擬建全國(guó)首個(gè)3D打印工業(yè)園，集3D打印設(shè)備制造、材料制造、產(chǎn)品加工服務(wù)于一體，推動(dòng)3D打印規(guī)模化生產(chǎn)。
●杭州：杭州電子科技大學(xué)
該校徐銘恩教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)出國(guó)內(nèi)首臺(tái)生物3D打印機(jī)，能夠直接打印出人體活細(xì)胞。以這些細(xì)胞為基礎(chǔ)，打印機(jī)還可打印諸如骨骼修復(fù)器件、人工器官等生物材料。
●廣州：華南理工大學(xué)
該校楊永強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)從2001年左右開(kāi)始研究3D打印技術(shù)，目前主要研發(fā)方向是牙齒、假肢、金屬部件等。2004年，該團(tuán)隊(duì)與國(guó)內(nèi)企業(yè)合作研發(fā)了國(guó)內(nèi)第一臺(tái)選區(qū)激光熔化快速制造設(shè)備“DiMetal-240”。
●西安：西安交通大學(xué)
該校機(jī)械制造系統(tǒng)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是我國(guó)最早研發(fā)3D打印技術(shù)的單位之一。其研發(fā)的“活體骨骼3D打印”使多孔生物學(xué)固定表面制造的瓶頸迎刃而解，已經(jīng)成為世界生物制造研究的新方向。
(記者黃瑩整理)
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