2016年生物3D打印領域十大進展

　　6、用于骨骼修復的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用：下頜骨、脊椎和膝蓋。由于最終的檢測結果相當出色，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)出一種新的陶瓷復合材料以用于整形和頜面外科的應用。該材料可以模擬骨骼結構，而且可以通過設計并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打印技術已經(jīng)在醫(yī)學研究中起著重要作用，為了發(fā)揮這項技術的全部潛能，推動該領域的進一步發(fā)展，Nano Dimension通過把自身的高速度、高精準度的噴墨功能與Accellta的干細胞懸浮技術和誘導分化功能結合在一起，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)質細胞，這兩家公司能打印更大、更復雜的組織和器官。

　　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)技術研究院、四川藍光英諾生物科技股份有限公司、四川大學華西醫(yī)院再生醫(yī)學研究中心向全球發(fā)布了由其團隊承擔的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構建的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生物打印技術在臨床應用的開啟，同時將引領干細胞制造組織、修復器官的再生醫(yī)學新時代。

　　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干細胞制備成3D生物打印墨汁，應用自主研發(fā)的3D生物血管打印設備構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，實驗動物術后存活率為100%。

　　9、日本逆天生物3D打印 或可實現(xiàn)“再生復活”

　　近日，佐賀大學宣稱，他們已經(jīng)使用誘導多能干細胞來3D打印血管，而京都大學已經(jīng)開發(fā)出可用于神經(jīng)再生的組織。

　　據(jù)了解，佐賀大學研究人員采用Cyfuse公司專利的三維組裝活細胞技術的特殊形式3D生物打印技術，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打印管狀結構。隨后將管狀結構細胞從細針上取下，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，日本京都大學的研究團隊也在使用類似的技術創(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生物打印結構可以促進神經(jīng)再生。研究人員們認為，這種3D生物打印技術可以在不到三年內(nèi)用于臨床研究。

　　10、科學家開發(fā)出能替代軟骨的可3D打印生物玻璃

　　軟骨是位于關節(jié)和脊椎之間的一種柔軟的締結組織，這種組織受到損傷之后很難修復。日前，來自倫敦帝國學院(Imperial College London)和Milano-Bicocca大學的研究人員們已經(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構以促進軟骨細胞在關節(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進行一系列測試，并開發(fā)出一種手術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。

　　小結：回顧2016年，生物3D打印技術似乎在一步步地前進，但是每一小步對于醫(yī)學的發(fā)展都是一大步。未來，我們期待生物3D打印技術更加成熟，以幫助更多人克服疾病困擾!