成都商报9月11日讯随着三维打印逐渐成为多学科交叉的新兴领域,生物三维打印的研究已迅速发展,预计15年之后,人类可以直接“打印”出肾脏、心脏等具有生物功能的人体活体器官。  15年后,换肾不用再找人捐献了,有望直接“打印”一个!9日至10日,电子科技大学承办的2013年国际新材料发展趋势高层论坛在成都举行,包括19位两院院士在内的300多位顶级材料学专家报告了材料学研究的最新成果。专家预测,15年后,人类可通过机器直接“打印”出具有生物功能的活体器官,届时需要更换心脏、肾脏等器官,就不用再找人捐献了。

关节、骨头要是坏死了,怎么办?陆军军医大学西南医院骨科运动医学中心主任唐康来的答案是:通过3D生物打印一个来替换。在本次智博会上,唐康来和团队带来18个3D打印出的骨骼假体亮相,展示生物智能制造领域的最新成果。

  肾脏心脏有望“打印”

25年丰富的骨科临床经验、个人手术曾一年超过1000台次,在长期的门诊、手术中,唐康来发现,如果一个人的骨头受伤,按照传统治疗,3D打印一个骨头给患者装上,那只能起支撑作用,并没有生物功能。

  清华大学生物制造研究所所长孙伟在《生物三维打印———生物材料的挑战和机遇》报告中称,随着三维打印逐渐成为多学科交叉的新兴领域,生物三维打印的研究已迅速发展,预计15年之后,人类可以直接“打印”出肾脏、心脏等具有生物功能的人体活体器官。  孙伟介绍,生物三维打印就是把细胞、蛋白质、DNA等生物单元或生物材料,按照仿生形态学、生物结构或生物体功能、细胞特定微环境等要求,“制造出”具有个性化的体外三维结构模型或体外三维生物体。

什么是生物功能?唐康来解释,以距骨为例,如果发生塌陷性坏死,不仅影响机体的承重,还要影响整个脚部的运动功能。传统技术下,3D打印的距骨假体主要是解决距骨的承重功能,但并不能恢复连接功能,更不可能让关节活动。而生物功能,指的就是不仅能支撑,还能实现关节活动。

  我国已成功造出人工耳假体

奥门金沙手机娱乐网址,如何实现3D生物打印?唐康来和团队展开探索。

  孙伟称,目前清华大学已与北京的医院成功“打印”出人工耳假体,清华还“打印”了体外类肝脏结构体,同时与中国肿瘤医学研究所在开展一项研究,希望让细胞精确受控组装体外仿生模型。  美国在这一领域仍有强大优势,美国国防部项目已将细胞打印应用于创面皮肤修复,还开始了制造三维人体组织结构的有关研究,包括“制造”循环、内分泌、胃肠道、免疫、外皮、肌肉骨骼、神经、生殖、呼吸、泌尿十大生理系统。

唐康来说,以距骨为例,要实现假体的生物功能,除了形状以外,还要解决如何与旁边组织界面快速融合,如何让关节更耐磨,甚至如何让关节韧性更好,更能抗疲劳等等问题。

  2~3年内假肢也可“打印”

每个人不同,骨骼都有差异。如何最大限度做到骨骼假体的适配性?唐康来和团队经过摸索,采用了镜像设计理念,为患者个性化定制骨骼关节提供了设计模板。