3D打印人造器官技術在國內外的發展
【摘要】近年來,3D打印人造器官技術在國內開始得到重視,徐銘恩團隊來自杭州電子科技大學自主研發出一臺生物材料3D打印機,較小比例的人類耳朵軟骨組織、肝單元等現已在這臺打印機上成功打印出。該研究成果被國際最具有影響力的期刊Biomaterials評為2012
近年來,3D打印人造器官技術在國內開始得到重視,徐銘恩團隊來自杭州電子科技大學自主研發出一臺生物材料3D打印機,較小比例的人類耳朵軟骨組織、肝單元等現已在這臺打印機上成功打印出。該研究成果被國際最具有影響力的期刊Biomaterials評為2012年在3D打印人造器官領域的最高水平。Hsieh等為中國臺北國立臺灣大學分子科學與工程學院的,在中樞神經系統修復的應用是利用溫敏生物材料載神經干細胞結合3D打印人造器官技術。清華大學徐弢等打印了動物心臟,是利用心肌細胞和生物材料模擬。發現打印出的細胞能夠有節奏地跳動,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胞進行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,千人計劃國家特聘??翟=▓F隊利用Rollovesseller3D打印平臺,將含有種子細胞、生長因子和營養成分等組成的“生物墨汁”,其他材料結合層層打印出產品,打印經培育處理后,形成組織結構并具有生理功能;同時,發明生物打印的核心技術生物的專利,國內3D打印人造器官技術快速的發展,已在細胞、器官、醫療植入體等不同領域應用而生。而3D打印人造器官技術在國外發展較早,韓國浦項科技大學的Lee等,2009年使用微型SLA技術在生物制造領域生產組織支架。英國諾丁漢大學教授Sawkins等制造出機械性強度的結構用于骨修復利用細胞和蛋白兼容3D打印人造器官技術。哈佛大學工程與應用學院教授Kolesky等,構造出異構細胞結構的血管基于生物3D打印技術。美國大力推動3D打印人造器官技術的研發,如三維乳房癌組織測試系統的研究、細胞打印應用于創面修復的研究、基于細胞組裝的集成微肝臟模擬壯志的研究等。麻省理工學院(MIT)、美國德雷賽爾大學(Drexel)等研究機構在細胞3D打印、器官打印等領域專項研究。部分醫療研究機構及公司利用3D打印人造器官技術打印出動脈、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,內徑為1mm,形成了微血管床成功誘導周圍毛細血管。Koch等,研究證實了3D打印技術用于皮膚組織再生的可行性,將負載成纖維細胞與角化細胞的膠原為原料。