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生物3D打印+个性化医疗 会碰撞出怎样的火花?

3D打印技术能够为精准医疗做什么呢?徐铭恩觉得是精准的和个性化的药物、医疗器械的筛选和应用。
发布时间:2016-10-24 11:01        来源:中国智能制造网        作者:

3D打印技术能够为精准医疗做什么呢?徐铭恩觉得是精准的和个性化的药物、医疗器械的筛选和应用。

生物3D打印+个性化医疗 会碰撞出怎样的火花?

生物3D打印有两大基础:3D打印的装备和材料。

装备方面,要让医生能够容易操作。德国在2005年实现打印设备的商业化。2013年我们的团队推出了面向临床和生物医学应用的商品化3D打印机,之后连续推出了两代产品。第三代产品中,我们推出专门面向医疗应用的控制系统,以及有四个喷头、八个喷道的输送系统、切换系统,以及相应的温控系统、智能清洁系统。

生物医用材料方面,分为四个层次。

第一层次,无生物相容性要求的材料,如像医疗模型和体外医疗器械。

第二层次,具有生物相容性但不能降解的材料,像永久植入物。

第三层次,具有生物相容性且可以降解的材料,比如组织工程支架。

第四层次,活性细胞、蛋白及其他细胞外基质。

还有一个关键问题,由于生物材料具有特殊的性质,实际打印出来的都存在较大的差异,比如孔径和孔心率。通过印证打印工艺和实际的打印效果之间是一种线性关系,意味着可以通过检测打印过程中实际的实测,积极返回打印的参数,以达到实际的测量设计值,这也是从科学研究往产品走的非常关键的一步。

基于材料和装备体系,我们打印了骨组织的工程支架,我们把无机材料、有机高分子生物材料混合之后进行特殊打印,一方面是通过数据重建它的模型,另外一方面通过3D打印的方式,可以在宏观结构上来匹配患者的缺损部位。

我们通过基因图像分析的系统进行肝组织的3D打印,核心技术是打印肝脏中用来代谢化合物的酶,具有可更好的模拟体内真实肝脏的能力。3D打印出的人脂肪组织,可重构体外能量代谢的导控系统,并具有血管的通道,内部还有很多的脂肪细胞。虽然体内植入还有很长的路要走,但这个可以用来做临床药物的筛选。

3D打印肿瘤模型与组织芯片。在与制药公司合作的过程中发现,可以筛选出对肝脏损害最小、对肿瘤细胞杀伤力最大的药物。

3D打印左心耳及术前模拟,通过3D打印的方式重建心脏的数据,医生可以在手术前在这上面进行测试、手术训练,缩短整个培训的周期。

最后总结一下3D打印在医疗中的意义,即个性定制、精准医疗,医工结合、学科协作,科学求异、技术求同。产业升级遇到的最大问题是技术上要求高度的一致性和标准化。

 

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