3D打印让人“换脸重生” 或给医学带来重大变革
时间:2013-06-13 10:29:40 作者:网站编辑 来源:搜狐网
听说北京有3D打印机的展览,6月2日,军事医学科学院卫生装备研究所的王研究员专程从天津赶到了北京。遗憾的是,他跑遍了北京大大小小的展览馆却没有找到,原来,展览在京交会上已经展出,并于前一天结束。
3D生物打印有待突破
不久前,美国维克?弗里斯特再生医学研究所所长、外科医生安东尼?阿塔拉在TED演讲时,当众捧出了一个通过3D打印而成的肾脏!这个粉红色的器官柔软圆润,甚至有点粘手……全场观众立即起立鼓掌。安东尼?阿塔拉医生展示的打印肾脏,虽然还不具备功能,无法用于移植,但已经比打印塑料耳朵模型进了一大步。
英国《经济学人》杂志提到,器官3D打印,有赖于生物材料、干细胞、组织培养等多学科的科技突破。有的技术路线,是先用生物材料打出“骨架”,再在它上面进行干细胞培养,诱导形成组织;有的则设想直接打印生成器官;更大胆的想法是用打印机直接在人体上打印,连植入都省了。
曹谊林对此表示,生物医学打印,还有很长的路要走。“当前,医学界也在尝试,看能否直接打印出一个肝脏、肾脏等。诚然,打印出某个器官的模型是不成问题的,但若是将细胞组织逐层打印,则还有很长的路要走。”以肝脏为例,肝脏中包含多种细胞,肝小叶细胞、胆管细胞等等,都需要附着在可降解的材料上。实际上,按照这种理论,打印出细胞材料的肝脏并不是很大的问题,关键在于打印出产品细胞的损伤、相容性等还不能达到理想状态。现在很多科学家都在研究这项技术,3D生物打印仍有许多问题需要突破。
郭树忠表示,将来我们可以在隆鼻、隆胸等项目上打印一个假体,用来满足临床治疗的需求。但目前虽然技术完美,材料却尚未能满足需求,因此这种技术尚在研究之中。3D技术是革命性的技术,但是它的突破不在于3D技术的突破,而在于材料的突破。因为人的组织不同,当所有细胞的材料都能输出时,技术上才有可能突破,最终满足打印需求。
3D打印终将带来变革
恩格斯曾经说过,社会一旦拥有技术上的需求,则这种需求把科学推向前进的能量将超过10所大学。3D打印技术或许正是社会的一种极大的需求。
“相比老鼠背后长出人耳,3D打印出人耳要更进一步、更精确。”曹谊林谈到,老鼠背后长人耳需要人工一点一点完成,而3D打印技术则是通过计算机进行数制,更为精确。但组织工程需要的是特定的材料,而3D打印技术却并非所有材料都能打印,在这方面还有待突破。“3D生物打印是3D打印的一个重要方向,是能够给医学带来重大变革的方向。”
由于器官来源严重短缺,我国的器官移植事业也走到了一个关键的十字路口。面对每年150万的巨大缺口,郭树忠在谈及未来发展时笑着说:“汽车坏了,有备用零件,如车后的备用轮胎。但是上帝造人的时候忘记了给我们造备用零件。所以我们的任务就是,把上帝忘记的事自己做一下。”
“革命性的新药需要10~15年的时间进入市场,投资成本更是一笔天文数字的开销。”武汉钢铁集团第二职工医院副主任医师纪光伟谈到,人体器官切片可以使研发周期减少至10年,关键是成本可减半。如果3D生物打印技术能够成功打印器官,不仅仅是亟待器官移植患者的福音,更重要的是,3D打印出的器官还能够帮助新药更快的实现试验,以替代临床试验,缩短新药上市周期。
关于未来生物医学工程,王研究员畅想,3D技术的应用范围可能会越来越广。目前,只要将一张平面图放到计算机里,通过软件即可生成三维图象,在设计上的技术已经很成熟。而通过3D技术将三维立体图象打印出实物,成为研究者手中直观的模型,从而帮助科研工作者不断地进行设计上的优化、结构上的优化,加速生物工程医疗领域中医疗设备、仪器、甚至是仪表的设计。“所见即所看,所看即所出,在各个领域都有实际意义。”王研究员最后评价。