編者按:醫(yī)用3D打印在近幾年是一個熱度呈直線上升的時髦技術(shù)。3D生物打印跨過第一、第二層次，已經(jīng)在醫(yī)療模型、診療器械、康復(fù)輔具、假肢、牙齒及人工關(guān)節(jié)等方面催生出了一個產(chǎn)業(yè)鏈雛形。然而，有關(guān)3D打印產(chǎn)品的審批、國家對該類產(chǎn)品的政策方面的決策以及產(chǎn)品上升過程中遇到的技術(shù)和材料、產(chǎn)品的價格等等瓶頸問題，如打印人體組織和器官等方面存在重重的問題。那么，如果突破這些瓶頸并掌握整個市場的方向和核心技術(shù)并具有核心的市場競爭力成為了企業(yè)長久立足的關(guān)鍵，也是臨床醫(yī)生和科研人員普遍關(guān)心的問題。本次會議將挖掘醫(yī)用3D打印領(lǐng)域遇到的瓶頸，一一進行剖析。同時，將對最新的技術(shù)進展、上下游產(chǎn)業(yè)鏈和臨床新應(yīng)用進行全面對焦。

    生物谷:賀永教授，您好！非常榮幸能邀請您參加生物谷舉辦的“2017（第三屆）醫(yī)用3D打印行業(yè)峰會“。我們知道3D打印在中國尚處于起步階段，大到航天飛船、建筑、心臟，小到牙齒、血管，3D打印都可以搞定，國務(wù)院也鼓勵應(yīng)用大數(shù)據(jù)、云計算、互聯(lián)網(wǎng)、增材制造等技術(shù)，構(gòu)建醫(yī)藥產(chǎn)品，3D生物打印在醫(yī)療上應(yīng)用有哪些？其核心技術(shù)是什么？

    回答：3D生物打印在生物醫(yī)療領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用，概括來說，目前的研究有兩個主要方向：其一是為各種疾病的精準(zhǔn)治療研究提供新的研究手段；第二個目標(biāo)更為遠大，打印出活性的人造器官，并應(yīng)用于器官移植中。目前疾病的機理探討主要依賴二維的細胞實驗及動物實驗，二維的細胞實驗與人體環(huán)境相距甚遠，而動物實驗除了成本高、周期長、重復(fù)性不夠理想外，動物的體內(nèi)環(huán)境與人體也有較大的差異。由于3D生物打印可以精確的堆疊各種細胞及支架材料，形成接近實際器官組織的結(jié)構(gòu)，同時其細胞也可采用人類的細胞，恰好可以彌補目前常用的兩大實驗方式的缺點。目前生物3D打印在腫瘤模型、藥物代謝所帶來的肝臟毒性評估、腸道微環(huán)境的構(gòu)造、心血管疾病病例探討等領(lǐng)域都開始有報道，生物3D打印技術(shù)在疾病的精準(zhǔn)治療中將會有非常廣泛的應(yīng)用，也是目前就可以很快開展的工作。第二個目標(biāo)打印可供替代的器官，目前也有很多的嘗試，但總體而言還有很長的路要走，人體器官的結(jié)構(gòu)遠比我們想象的要復(fù)雜的多，器官的生長發(fā)育機制等機理上還有很多問題有待揭開。目前媒體報道的所謂肝打印、腎打印等研究其實更多的是實驗室再現(xiàn)了器官眾多功能中的一到兩個而已，在這方面我很擔(dān)心媒體的過度捧殺。

    對于生物3D打印而言，目前的核心難點包括：一是精確控制多種細胞沉積到指定位置，以更好的模擬實際組織結(jié)構(gòu)。由于生物墨水是一種典型的水凝膠類軟材料，打印中的變形控制、打印后結(jié)構(gòu)適宜強度的保持、細胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)的營造等都對這個制造過程提出了很大的挑戰(zhàn)；二是組織打印“成型”后，如何對細胞輸送營養(yǎng)，實現(xiàn)初步的體外培養(yǎng);器官內(nèi)部所遍布的血管網(wǎng)絡(luò)是維系器官活性的根本，也是打印的器官從mm級尺寸到cm級尺寸所必須的環(huán)節(jié)，打印時必須要構(gòu)造出有效的營養(yǎng)輸送通道網(wǎng)絡(luò)。三是培養(yǎng)過程中，如何調(diào)控培養(yǎng)環(huán)境使得獨立的細胞個體融合成功能性組織。目前打印的組織結(jié)構(gòu)，主要還是形似，神似還有較大距離。也就是說打印后細胞間如何能彼此融合，建立起cross-talking，從而具備真實器官的功能，目前還只是走了萬里長征的一小步。

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