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文 | cybermed賽博醫(yī)客

片子《逃離克隆島》（The Island）中，男女主人公滿心歡喜地前往世外桃源島去享受瑰麗的生活，萬(wàn)萬(wàn)沒(méi)有想到的是，他們前往的小島是要掏出他們的鮮活器官去挽救其余人。他們的降生和發(fā)展但是是為了挽救人類(lèi)，一群須要新鮮器官移植的人類(lèi)......

實(shí)則，“人類(lèi)須要新鮮器官”，這個(gè)命題并非是虛構(gòu)，而是血淋淋的現(xiàn)實(shí)。2016 年， 美國(guó)續(xù)等器官移植約16 萬(wàn)，捐募器官者僅有1.6 萬(wàn)；我國(guó)每年續(xù)等器官移植約30萬(wàn)，而捐募器官僅有1 萬(wàn)。

2019 年，世界共完結(jié)40608 例公民去世后器官捐募，但僅能滿足約10% 的世界器官移植需要。

醫(yī)療界人士將供體的缺少稱(chēng)為“一類(lèi)危機(jī)”。隨著科技的成長(zhǎng)以及人類(lèi)對(duì)健康的看重，體外生產(chǎn)活性器官變成1個(gè)研發(fā)熱門(mén)——3D生物打印技術(shù)變成首選。

01 3D生物打印的臨床意義

將3D打印與有生命物質(zhì)聯(lián)絡(luò)在一塊的是Clemson大學(xué)的Thomas Boland老師。2000年，Boland老師初次提出“細(xì)胞及器官打印技術(shù)”的概念。2003年，該隊(duì)伍初次順利打印活細(xì)胞，并刊登世界上首篇生物細(xì)胞打印論文，實(shí)現(xiàn)了從打印無(wú)生命物質(zhì)到有生命物質(zhì)的飛躍。

實(shí)則在此此前，廣義上的3D生物打印就已然存在，不過(guò)臨床意義不同樣而已。

早在1992年，SLA(RP技術(shù)中光固定化立體外型)

技術(shù)就已然用來(lái)顱頜面外科整形手術(shù)的術(shù)前模仿了，3D打印對(duì)外科手術(shù)引導(dǎo)的大門(mén)由此翻開(kāi)。為3D打印將實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)模型向擬人化醫(yī)學(xué)模型成長(zhǎng)供應(yīng)了支撐。這是3D生物打印針對(duì)臨床意義的第一層：生產(chǎn)無(wú)生物相容性需要的構(gòu)造, 成品用來(lái)手術(shù)路徑計(jì)劃。

2007年，意大利骨科醫(yī)療器械公司Limage Corporate頒布了世界首個(gè)3D打印規(guī)范化硬組織恢復(fù)成品——可植入髖臼杯Trabecular Titaniumtm獲CE認(rèn)證。這是3D生物打印針對(duì)臨床的第二層意義：生產(chǎn)有生物相容性需要、不可降解的植入物。例如鈦合金節(jié)關(guān)、缺損恢復(fù)的硅膠、假體等。

用3D打印的方式打印有生物相容性需要、可降解的成品就是3D生物打印置之于臨床的第三層意義了。例如，牙齒。借用3D打印技術(shù)打印出連接多孔構(gòu)造的鈦金屬多根牙栽培體，空隙300~400μm,通過(guò)植物試驗(yàn)及對(duì)比，3D打印牙栽培體擁有優(yōu)良的骨結(jié)合本領(lǐng)，骨組織長(zhǎng)入栽培體外表空隙內(nèi)，擁有高骨組織致密性。

孜孜以求的人類(lèi)在解決了前三層需要以后，開(kāi)始攀爬3D生物打印界的另1個(gè)高峰了：載細(xì)胞打印。也就是咱們今日說(shuō)的狹義上的3D生物打?。嚎刂苹罴?xì)胞、建立仿真三維組織、打印細(xì)胞模型、單元、皮、血管?；蛘呤?，打印1個(gè)性能化器官。

02 從形似到神似

從實(shí)質(zhì)上來(lái)說(shuō)，生物打印不過(guò)一般打印流程的一類(lèi)頂級(jí)形態(tài)。設(shè)想一下，數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的人會(huì)通過(guò)打印機(jī)來(lái)制造文件或照片的硬件拷貝。實(shí)則，3D生物打印與一般打印流程相似：打印前須要須要設(shè)計(jì)，打印時(shí)須要打印機(jī)、墨水，打印后保證品質(zhì)。

現(xiàn)在，主流的3D生物打印技術(shù)可劃為五大類(lèi)：擠壓生物打印、有限元生物打印、噴墨生物打印、激光輔助生物打印和微型閥生物打印。