3D打印技術現已應用在航空航天、汽車、消費品等領域,未來還可在醫療領域大放異彩。清華大學機械工程係副係主任、激光快速成形中心主任林峰18日在接受中新網記者專(zhuan) 訪時表示,該中心正在探索構建體(ti) 外癌細胞三維模型,該技術可為(wei) 研究癌症的成因、病變、轉移、治療提供基礎,助力解決(jue) “抗癌”難題。
第五屆首都創新論壇於(yu) 18日在北京經濟技術開發區舉(ju) 辦。在創新成果發布會(hui) 環節,林峰帶著他所在實驗室的多項成果亮相,包括使用醫學材料3D打印的體(ti) 外骨骼模型、假肢、支架、器官等,讓人看得嘖嘖稱奇。
據林峰介紹,根據成形材料的生物性能不同,生物3D打印即生物製造技術可分為(wei) 四個(ge) 層次:一是材料本身沒有生物相容性,可製造個(ge) 性化體(ti) 外器官模型,用於(yu) 手術規劃、假肢設計等。例如給連體(ti) 嬰兒(er) 做分離手術前,可通過CT掃描數據3D打印出嬰兒(er) 骨骼模型,幫助手術規劃和設計植入器件,讓兩(liang) 個(ge) 嬰兒(er) 精確地分離開。
二是材料的生物相容性非常好,但不降解,可製造人工假肢、植入器件,用於(yu) 整形修複,關(guan) 節置換等。
三是材料具有優(you) 良的生物相容性、能降解,還可幫助細胞、神經等組織生長,多用於(yu) 製造各種組織工程支架。例如骨骼斷裂後,將相應的細胞提取出來附著在支架上,讓其慢慢生長,支架會(hui) 逐漸降解,等骨骼生長適當時,再放入人體(ti) 內(nei) 繼續生長。
四是細胞三維結構體(ti) 的人工構建。細胞與(yu) 基質材料一起被打印出來後,在接近人體(ti) 內(nei) 的三維環境裏生長,模仿人體(ti) 內(nei) 發病過程,可用於(yu) 病理研究、藥物篩選、組織或器官胚體(ti) 人工構建等。
林峰告訴記者,他所在實驗室的最新研究是構建三維體(ti) 外癌細胞模型,即利用生物3D打印技術在體(ti) 外構造癌細胞的發展過程,試著以一種不同的方式更加深入地了解癌症,從(cong) 而為(wei) 探索治療手段提供思路,“這也是一種國際最前沿的生物製造技術”。
林峰說,基於(yu) 3D技術建立的體(ti) 外癌細胞模型,雖不能完全模擬活體(ti) 中的複雜環境,但可模擬出癌細胞生長和發展的抽象環境,“隻要這個(ge) 模型與(yu) 體(ti) 內(nei) 某種癌症發病過程很接近,就可以進行抗癌藥物的篩選”。
林峰談到,研究證實了在體(ti) 外利用生物3D打印構建癌細胞模型的可行性,“這為(wei) 未來研究癌症成因、病變、轉移、治療奠定了技術基礎”。他同時強調,該項研究目前還處在起步階段,要得出更多具備實際指導價(jia) 值的成果,須與(yu) 生物學家和病理學家展開更為(wei) 深入的溝通與(yu) 合作。
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