3D打印血管(图源:baidu)
国内相关领域的专家们认为,3D生物打印一般分为四个层次:第一个层次是用普通的工程材料,打印出体外的个性化模型,方便医生用于诊断、交流或者设计手术方案 。第二个层次是用生物相容性良好、不可降解的材料,打印出可以移植到病人体内的植入器件,替代受损部位 。第三个层次是用可降解材料,为组织再生打印出含有丰富空隙的支架,接种细胞以后,进行体外或者体内的培养,以实现缺陷组织的再生和修复 。第四个层次,是用活生生的细胞进行三维打印,打印出模拟组织三维结构的细胞三维结构或类组织 。
从第一层到第四层,技术重点逐渐从对外型结构的研究转向对细胞自身行为的研究,要让打印出来的细胞能够存活并建立自己的营养系统,至少需要一二十年的时间 。而技术成熟之后,监管审批也有难关 。我们都知道,药监部门批准的产品都用于批量生产,而生物3D打印做的是个性化产品,因此,对3D生物打印产品进行评估、审批是面临的一大难题 。试想,不经过国家食品药品监督管理总局(CFDA)批准的3D打印器官组织,就算被成功打印出来,又有哪家医院敢用呢?
国家食品药品监督管理总局(CFDA)
监管审批是目前3D打印器官组织走向应用的一大难题
目前,国内外打印出的类组织,只是组织结构相似,不具备组织的功能,因为即使是看起来简单的组织,人工再造也面临着巨大挑战 。就拿皮肤来说,看起来薄薄的一层,但其功能很多,除了保护身体功能之外,还有感觉、调温、出汗等功能,如果打印出来的皮肤不具备这些功能也是不行的 。
【细胞生物打印机 生物打印机的说法不正确的】从全球来看,生物3D打印的前景比较广阔,目前生物3D打印技术已经在主动脉瓣、种植手术导板、人工下颚等领域得到应用 。但是,人体是一个复杂的系统,无数细胞每天在以我们不能充分理解的神秘方式生长、愈合和变化,我们还没有解码细胞之间是如何传递的,尽管科学研究可以将细胞以完美的形状放在支架上的正确位置,但是仍然没有人准确地知道如何“启动”种子细胞,现有的3D生物打印只是刚刚开了个头,未来3D生物打印技术的道路还有很长的一段路要走 。
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