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3D打印器官 触手可及还是遥遥无期?

2019-10-08 22:36:32来源:励志吧0次阅读

3D打印是掀起当前全球技术革命的关键,对于这一超出普通人认知的先进技术,自然也需要超前与大胆的研究构想。

将肾脏、肝脏等活体器官“打印”再移植入病人体内,这一天方夜谭的神话如今已不再遥不可及。

被视为第三次技术革命标志的3D打印技术近年来可谓红遍全球,除了应用于航空航天、工业制造方面外,生物医学领域也是其最重要的市场之一。

目前,3D打印技术在非植入性、辅助性材料方面已经比较成熟。虽然在全球范围内3D打印活体器官已有成功个案,但距离技术成熟以及产业化推广至少需要10至15年的时间。

不过,多位业内专家都对记者指出,随着3D打印产业整体进入了快速上升期,对于其在生物医学领域的突破抱有极大的信心。

技术远未成熟

由于在美国已出现3D打印的膀胱、肾脏被成功移植进人体的先例,导致外界对医疗界打印活体器官充满了期待——但现实对这种过于乐观的期待泼上了一盆冷水。

因为3D打印的器官要植入人体需要经过长时间的实验、研究,确保安全无误后才能应用。

中国3D打印技术产业联盟副理事长、美国Drexel大学教授周功耀在近日举行的2014世界3D打印技术产业博览会上对记者指出,对于亟待更换器官、濒临死亡的重病患者,3D打印活体器官是一种紧急的补救措施,“这种方法有可能成功或者在患者身体中起到一定作用,患者就暂时能够继续生存”。

但是,病人能够继续生存多长时间、器官能否正常运作且会不会产生毒副作用?对于这些问题医生都无法在当下立刻确认,只能长时间跟踪病人的情况。

周功耀指出,3D打印活体器官至少需要观察病人长达几十年的时间,“这样才能确认器官是不是真的好用,因此判定3D打印器官技术成熟所需的时间还很长”。

最为关键的是,从细胞组织入手的活体器官打印难度极大。虽然当前业内宣称自己从事细胞打印的人不少,但是其中水分极大。

“打印活体器官需要很好的消毒系统。如果连这个系统都没有,一看外围设备就知道研究者是在胡扯或吹牛。”周功耀说。

而且人体细胞极为“娇嫩”,确保其在打印过程中成活非常困难,酸度、pH值、养分、二氧化碳等都对细胞的活性有很大的影响。

“细胞太娇嫩了,你轻轻碰它一下就死了。”解放军总医院全军骨科研究所主任彭江也对记者表示。

突破需要丰富想象

基于种种技术难题,业内人士普遍认为,距离3D打印人体器官产品化至少还需要10~15年的时间。

“3D打印人工器官要进入人体、真正成为产品,还需要很长的路走。”周功耀说。

毫无疑问,3D打印是掀起当前全球技术革命的关键,对于这一超出普通人认知的先进技术,自然也需要超前与大胆的研究构想。人体每一个器官内部的血管、神经、元素、细胞均非常复杂,有限的技术所制造的东西如何才能替代无限的器官?

“在人工器官的构建方面需要新的理念,我们不要再局限于一层层打印的方法,这个理念要予以革新。”彭江说。

对此,江阴瑞康生物科技公司总裁刘青也表示赞同:“我们需要很丰富的想象力,跳出圈子仔细思考可能会带给我们一些新的解决方案。”

如对于需要移植心脏的患者,他大胆设想可以先在体外通过3D打印技术培养心脏,再移植入转基因动物如猪的体内。

“以转基因猪作为生物反应器,心脏的血管、神经等能较快发育完整,之后再将心脏拿出植入人体——我认为这个方法具有一定的可行性。”刘青对记者说。

多管齐下

无论人体的软骨还是器官都是“活”的东西,需要相应的营养支持系统。任何一个器官和组织都需要通过动脉输送营养,再通过静脉排出代谢产物。

因此彭江认为,在3D打印的器官建构中第一步应当建构起营养支持系统。“这就牵扯到整体的科研合作,比如医学、生物学等各方面的工作者需要共同开展研究。”

除了技术需要突破外,国家层面的政策引导同样非常关键。彭江指出,3D打印活体组织、器官需要国家长期投入。

“国家需要将打印活体组织与器官提到战略的高度。现在我们正在写建议案,生物医学领域与航空航天一样也是我国科研工作的重要任务,只有站得高才能看得更远、发展得更快。”彭江说。

周功耀进一步指出,生物医疗领域是3D打印所有应用中最令人兴奋、最有前途的领域。“航天航空领域的应用的确很赚钱,但是重要性和挑战性都比生物医疗和人体器官差得远。

从对3D打印产品的监管方面看,由于国家药监局对于新技术一贯持非常谨慎的态度,无形中对医疗器械行业造成较大影响。

“我国对于医疗器械技术方面的跟踪与监管非常紧,企业需要花大量额外的时间、精力去应对,这对医疗行业的创新是非常不利的。”刘青说。

好消息是,在业内专家的持续呼吁之下,今年我国将出台鼓励医疗器械创新的新条例即“绿色通道”。只要产品拥有专利且属于创新的医疗机械,即便在国外没有同类产品的情况下也可以开辟特殊的申请通道,并将有专门的人员跟踪以减少各环节的延误,以缩短产品上市时间。

刘青说:“如果这个绿色通道政策真的能执行,对医疗器械尤其是3D打印行业,将是一大利好。”

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