國內首款生物3D打印機面世 可打印生物材料
昨天，國內首款可打印生物材料和活細胞的生物3D打印機成果發布會在杭州電子科技大學舉行。
杭州電子科技大學徐銘恩教授帶領的團隊研發了國內首款生物3D打印機。在實驗室，我們看到這臺打印機外觀看起來和普通的打印機差不多，也有“墨盒”、“噴頭”、控制“噴頭”運動方向的機械裝置和一個承載成品的平臺，也和電腦相連接，可以用來打印立體的細胞、生物材料等。
打印一對小耳朵約需50分鐘
什么是生物3D打印？徐教授介紹，是以計算機三維模型為基礎，通過軟件分層離散和數控成型的方法，定位裝配生物材料或活細胞，制造人工植入支架、組織器官和醫療輔具等生物醫學產品的3D打印技術。
昨天下午，在研究人員帶領下，記者先經過除塵室“吹吹風”，然后進入實驗室。研究人員給我們演繹了生物3D打印過程。
首先，需要用計算機軟件“建模”，繪制出1個虛擬的立體成品，這好比是普通打印里需要先有電子的文稿。其次，通過代碼控制打印機的機械裝置，告訴“噴頭”需要在橫向、縱向哪個位置以及哪一層噴射材料。經過一層一層的疊加，最終能形成1個立體的成品。
“打印1份成品通常需要1小時到幾天不等。”團隊研究成員、杭電機械工程學院研究生賴雪聰介紹說，1個拇指大小的耳朵大概要50分鐘；打印完成后，還需要一段時間讓新出爐的成品凝固。
據介紹，生物3D打印機可以用于再生醫學、組織工程、藥物開發和醫療輔具等多個生物醫學領域中的材料成形，使之具備自由設計的良好外形和內部結構。目前，可以使用的材料包括生物醫用高分子材料、無機材料、水凝膠材料和活細胞等。
今后有望打印人工肝和腎
“生物3D打印是3D打印技術研究最前沿的領域。”徐教授說，由于每個人的身體構造、病理狀況都存在特殊性和差異化，當3D打印與生物材料、細胞培養、醫學成像和計算機輔助設計結合，就可以針對患者特定的解剖構造、生理功能和治療需求，制造人工植入支架、組織器官和醫療輔具等生物醫學產品，也就是說，在未來10-20年，有望打印出人工肝和腎。
目前，生物3D打印的應用領域，包括為生命科學和材料科學等領域的研究者提供新的研究工具，為組織器官缺損患者提供新的治療手段，為制藥公司提供新的藥物開發和制劑技術，為醫生提供個性化定制的醫療輔具。
以醫療輔具的3D打印為例，“齒科手術模板，這是一個種牙的過程，在螺釘打進去的過程中需要避開旁邊的血管和神經，以前得靠醫生的經驗來完成，我們可以用3D打印技術做一個模型，只要放到病人的嘴巴里面，根據那些孔你打下去，位置就對了。”徐教授說。
經現場專家評審，杭電這臺生物3D打印機在生物材料兼容性、細胞打印特性等參數上處于同類產品的國際領先水平。
“我們這款3D打印機的優勢在于：高精度，可打印高黏度材料；打印過程對細胞損傷率低；設計了高溫、低溫雙噴頭，工作溫度區間從-5℃到260℃，這更擴大了材料使用的范圍。”徐教授如是說。
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