3D打印技術(shù)現(xiàn)已應(yīng)用在航空航天、汽車、消費品等領(lǐng)域,未來還可在醫(yī)療領(lǐng)域大放異彩。清華大學(xué)機械工程系副系主任、激光快速成形中心主任林峰18日在接受中新網(wǎng)記者專訪時表示,該中心正在探索構(gòu)建體外癌細胞三維模型,該技術(shù)可為研究癌癥的成因、病變、轉(zhuǎn)移、治療提供基礎(chǔ),助力解決“抗癌”難題。
第五屆首都創(chuàng)新論壇于18日在北京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)舉辦。在創(chuàng)新成果發(fā)布會環(huán)節(jié),林峰帶著他所在實驗室的多項成果亮相,包括使用醫(yī)學(xué)材料3D打印的體外骨骼模型、假肢、支架、器官等,讓人看得嘖嘖稱奇。
據(jù)林峰介紹,根據(jù)成形材料的生物性能不同,生物3D打印即生物制造技術(shù)可分為四個層次:一是材料本身沒有生物相容性,可制造個性化體外器官模型,用于手術(shù)規(guī)劃、假肢設(shè)計等。例如給連體嬰兒做分離手術(shù)前,可通過CT掃描數(shù)據(jù)3D打印出嬰兒骨骼模型,幫助手術(shù)規(guī)劃和設(shè)計植入器件,讓兩個嬰兒精確地分離開。
二是材料的生物相容性非常好,但不降解,可制造人工假肢、植入器件,用于整形修復(fù),關(guān)節(jié)置換等。
三是材料具有優(yōu)良的生物相容性、能降解,還可幫助細胞、神經(jīng)等組織生長,多用于制造各種組織工程支架。例如骨骼斷裂后,將相應(yīng)的細胞提取出來附著在支架上,讓其慢慢生長,支架會逐漸降解,等骨骼生長適當(dāng)時,再放入人體內(nèi)繼續(xù)生長。
四是細胞三維結(jié)構(gòu)體的人工構(gòu)建。細胞與基質(zhì)材料一起被打印出來后,在接近人體內(nèi)的三維環(huán)境里生長,模仿人體內(nèi)發(fā)病過程,可用于病理研究、藥物篩選、組織或器官胚體人工構(gòu)建等。
林峰告訴記者,他所在實驗室的最新研究是構(gòu)建三維體外癌細胞模型,即利用生物3D打印技術(shù)在體外構(gòu)造癌細胞的發(fā)展過程,試著以一種不同的方式更加深入地了解癌癥,從而為探索治療手段提供思路,“這也是一種國際最前沿的生物制造技術(shù)”。
林峰說,基于3D技術(shù)建立的體外癌細胞模型,雖不能完全模擬活體中的復(fù)雜環(huán)境,但可模擬出癌細胞生長和發(fā)展的抽象環(huán)境,“只要這個模型與體內(nèi)某種癌癥發(fā)病過程很接近,就可以進行抗癌藥物的篩選”。
林峰談到,研究證實了在體外利用生物3D打印構(gòu)建癌細胞模型的可行性,“這為未來研究癌癥成因、病變、轉(zhuǎn)移、治療奠定了技術(shù)基礎(chǔ)”。他同時強調(diào),該項研究目前還處在起步階段,要得出更多具備實際指導(dǎo)價值的成果,須與生物學(xué)家和病理學(xué)家展開更為深入的溝通與合作。
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