3D打印在医疗健康领域有什么最新进展?KellyOnTech

Posted by : KellyOnTech Date : 2021-10-06
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以前介绍过新冠肺炎疫情后海外发展最迅猛的行业3D打印,这期聊聊医疗健康领域的科技项目是如何利用3D打印的。
如果给您选择打印一个身体的脏器,您会打印什么?

3D 打印心脏

根据世界卫生组织的报告,世界上最大的杀手是缺血性心脏病,占世界总死亡人数的 16%。仅2019年全球因心脏病死亡的人数增加了 200 万以上,达到 890 万。
图片来源:世界卫生组织WHO
3D打印心脏其实也不是什么新鲜事,以前的科学家们也打印过,不过打印出来的心脏缺乏细胞或血管等心脏结构。但是在2019年,以色列的科学家就用人体细胞制造出来了世界上第一个真正仿真的3D打印心脏,包含细胞、血管、腔室和心脏正常运作所需的其他结构。
世界上第一个真正仿真的3D打印心脏
3D打印心脏的制作方法是从患者身上提取脂肪组织并将脂肪细胞转化为干细胞。 然后添加到凝胶中,进一步加工,直到它们变成心脏细胞。 最后将含有心脏细胞的“生物墨水”添加到 3D 打印机中,就可以逐层打印了。(演示视频请见文末)
3D打印心脏
虽然这个心脏不会跳动,而且只有兔子心脏的大小。目前尚不清楚这种3D打印的心脏能否承受高压下的血液流动,或者3D打印的结构在植入体内后是否会保持稳定。另外,一些学者对用于制造生物墨水的细胞操作这个“复杂”过程在现实世界中的可行性也表示担忧,但这却代表了科学家为心脏病寻找新疗法取得了巨大的进步。

肿瘤药物研发

3D打印技术在医药健康领域的另外一个热门研究方向是肿瘤药物研发。

目前,每年有 100,000 种肿瘤药物在研发中,很遗憾,超过 95% 的药物未能上市。原因之一在于目前在临床前体外测试期间使用的模型是细胞单层(缺乏 3D 环境)或类器官(缺乏脉管系统和复杂性),无法模拟真实癌症环境中组织的变化。

随着 3D 生物打印的兴起,有些创业公司已经具有了生产真正的仿生组织模型、血管系统和模拟癌症环境的生物墨水的能力。

我接触过的这类项目里面,技术比较领先的已经可以做到用专有软件算法在任何定义的结构内生成脉管系统和毛细血管网络,并根据真实的生理相关考虑进行编程,使组织模型的创建尽可能接近逼真。

这类型的创业公司,相对可行的商业模式在于拥有专利,可以出售硬件 - 3D 生物打印机和仿生组织模型,还可以按使用量收取"生物墨水"的费用。
3D生物打印机
3D 生物打印技术有一个巨大的机会就是为研究人员提供一个更好的体外测试平台,加快癌症药物的研发进程,救治更多的患者。未来可期,让我们拭目以待吧!

我录了一个视频,供您参考。(也可在微信视频号"KellyOnTech"视频列表查看)

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