10月14日,杭州科学大讲堂第151讲在杭州市建设职业学校举行,浙江大学机械工程学院教授、博士生导师贺永应邀为听众们带来题为“生物3D打印:器官的体外再造”的科普报告。
贺永从3D打印一些有趣的应用场景入手,深入浅出地阐述了3D打印的历史沿革、发展方向和应用前景。贺永说,目前,几乎所有的工科专业,包括轻工制造、建筑设计、新材料研发、航空航天等领域,都会用到3D打印相关的技术,其中,生物医疗也是3D打印非常重要的应用领域之一。
生物医疗与3D打印结合在一起,就叫做生物产品打印,或者生物3D打印。医疗界对3D打印的需求和应用,主要有手术规划、模拟训练等。医生在给病人做非常复杂的手术之前,例如心脏手术,一堆血管互相耦合交错,风险非常大,3D打印出现后,可以把复杂的病灶部位打印出来,这样医生术前会诊时,可以直接对着实物做一个手术的规划,有利于手术进行。医院要建帮助医生快速训练的实验室,提供更逼真的模拟环境帮助医生训练。用3D打印可以做各种各样的手术模拟器,模拟手术过程中人体器官的反应,帮助医生训练手感,提升能力。
贺永介绍,可降解材料的研发是生物3D打印的研究热点之一。现在钛合金的金属类人工骨骼植入已经非常多了,但是金属件植入体内后,人体的骨头是软的,如果互相之间进行摩擦,人体骨头会被磨损掉屑,会非常痛苦。所以有很多研究人员在做可降解的材料。3D打印好的骨骼植入到身体里面,前期帮助修复,修复完以后降解没了,自己的骨头长上去。这就类似动手术的缝合线,缝上去以后自动就降解,不需要拆线。
技术在不同阶段有不同应用。贺永说,怎么在体外把一个活的器官做出来,是目前他们团队研发的重点,也就是实现生物3D打印器官的功能化,比如说把一个血管在体外完整地创建出来。“人体正常的血管是有三层细胞的结构,我们可以在体外完整地构建出来,并且具有血管的功能。”再比如,把肿瘤细胞取出来,在体外把这个肿瘤建起来,然后试验各种药物,看到底哪个药物或药物组合对这个肿瘤是有治疗效果的,来研究肿瘤的治疗方法。他说,这项技术在实验室阶段已经比较完善了,未来几年或能在临床上应用。
来源:科技金融时报(记者 张巧琴 通讯员 洪萍)
编辑:陈嘉宜
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