3D打印人體器官離我們有多遠
科學家在實驗室打印出了耳、鼻、心臟、肝臟和膀胱，而等待肝臟、腎臟等人體器官移植的患者占總數(shù)的90%以上，很多人在等待中病逝。在推動醫(yī)療水平實現(xiàn)質的飛躍上，3D生物打印被寄予厚望。3D打印人體器官離我們到底還有多遠？新華社記者在2014世界3D技術產(chǎn)業(yè)大會上進行了調查。
醫(yī)療已應用3D打印技術只是“皮毛”
北京工業(yè)大學激光工程學院教授陳繼民說，3D打印技術在醫(yī)療領域應用可分為三個層次，離人體越近的應用難度越大，離人體遠一點的相對簡單，比較容易實現(xiàn)。第一層是人體外應用。例如，利用3D打印機可將CT、MR的二維圖像生成三維圖像和模型，大夫分析病情時更直觀，也能幫助他們術前分析和規(guī)劃，降低手術風險。
**總醫(yī)院全軍骨科研究所副主任彭江說，如果做S型的脊柱側彎手術，可以利用3D打印機打印一個模型，分析問題能糾正到什么程度。3D打印技術應用于手術指導很早就有了，技術上比較成熟，產(chǎn)品審批也相對簡單，因此靠市場自身推廣作用就可以了。但軟組織模型只能用于培訓和手術預演，做手術要看具體情況。
陳繼民說，第二層離人體更進一步，是一些醫(yī)療輔助工具。例如，種植牙時為了種得比較準確，可以利用3D打印技術將患者的牙齒模型打印出來，先用計算機模擬種牙的位置、角度和深度，再打印出“導板”,有了“導板”牙齒就能非常準確地植進去。
“第三層，即植入人體內的組織、支架、骨骼和器官，這一層的應用就需要很高的技術含量，就目前來說距應用還有一定的距離。”陳繼民說。
記者采訪了解到，目前醫(yī)療領域應用3D打印技術除了用于術前指導，比較常見的還有在骨折治療中訂制個性化鋼板。這并不能起到避免排異的效果，只是鋼板形狀更好，方向更匹配，更好固定。醫(yī)療輔助工具和人體組織、器官的3D打印技術應用，還在臨床試驗或基礎研究階段，醫(yī)療已應用3D打印技術僅是“皮毛”.
部分業(yè)內專家指出，如果說3D打印技術是***，那3D生物打印技術就是***上的明珠，而且市場潛力巨大。美國每年治療人體組織缺損或壞死的手術達800萬臺，折合費用4000億美元。
3D打印人體器官應用難在何處？
美國德雷塞爾大學教授、中國3D打印技術產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副理事長周功耀說：“我在上世紀90年代就開始接觸3D生物打印，發(fā)展了幾十年，至今尚未到3D打印器官移植的階段，這是因為生命無小事。3D打印耳朵、膀胱和心臟等都是在實驗室里，在植入人體前還要做大量實驗、積累并分析大量的數(shù)據(jù)，不斷改進，要做的事情還很多很多。”
周功耀認為，3D打印的部分器官等可能在已知科學范疇內沒有問題，但生物技術領域還有很多人類不掌握、沒有探究到的信息。即使人工器官在體外功能正常，一旦植入體內，是否能運作、是否產(chǎn)生毒素以及有哪些副作用都不得而知。
“人體系統(tǒng)非常復雜，萬不得已，不能用有限技術制成的器官去對接無限復雜的人體系統(tǒng)。生命是第一大事，也是3D生物打印發(fā)展的第一大困難。”周功耀說，“但3D生物打印的一些前瞻性研究和個體實例出現(xiàn)是好事，將最終促成技術和產(chǎn)品的成功。”
記者了解到，在骨科醫(yī)療領域，3D打印技術用于顱骨修復已經(jīng)實現(xiàn)，而且部分醫(yī)院臨床實踐獲得成功，但3D打印人工關節(jié)還存在技術瓶頸。
北京大學第三醫(yī)院教授余家闊說，3D打印在人工關節(jié)領域有巨大的市場潛力，我國每年膝關節(jié)置換手術就有8萬臺至10萬臺。3D打印人工關節(jié)需要耐磨度高、結實、表面光潔度高，達到這些要求最亟須突破的就是以超高分子量聚乙烯為原料的3D打印技術。
記者了解到，超高分子量聚乙烯是一種具有優(yōu)異綜合性能的熱塑性工程塑料，用于人工關節(jié)中間。這種材料耐磨性好，對上下兩層金屬起到承上啟下的作用，但其熔點高、黏度大，因此3D打印技術門檻較高。
3D打印人體器官還要等多久？
周功耀表示，利用細胞3D打印技術進行器官移植一般有兩種方式。以肝臟為例，一種是先將患者肝臟形狀掃描下來，用生物材料做成支架放入體內，再將細胞植入上去，體內環(huán)境和營養(yǎng)液充足的情況下，長出肝臟；另一種是在體外直接打印肝臟，直接移植到患者體內。第二種更為科學和理想一些，但還有很長的路要走，保守估計需要20年至30年。
“醫(yī)療領域的3D打印技術應用是很好的發(fā)展方向，在發(fā)展過程中可能會出現(xiàn)奇跡，促使其大踏步前進，縮短應用周期。但人命關天，不可操之過急，要將研究、實驗等工作做扎實。”周功耀說。
有業(yè)內專家指出，在3D打印人體器官研究上，不妨先從器官的營養(yǎng)支持系統(tǒng)做起。因為器官的營養(yǎng)吸收和排泄正是其在體內逐漸修復、適應和代替舊器官的過程，如果能先構建和研究清楚器官的支持系統(tǒng)，將降低器官植入人體后的排異反應和相關風險。
此外，細胞過于“嬌嫩”的特性是3D生物打印的一大技術難點。一位業(yè)內專家建議，可先將細胞構建為組織，變成直徑200微米的微球，再利用3D打印機打印時，單個“細胞”被保護了起來，它不再那么“嬌嫩”,可降低受環(huán)境影響而死亡的可能性。
斯洛文尼亞馬里博爾大學教授德斯溫斯克認為，3D生物打印應盡快開展機械、軟件、生物和醫(yī)學領域的跨學科研究與合作。
彭江表示，二三十年后，3D打印器官技術真正成熟時，3D打印器官移植一定是高端消費，因為整個研發(fā)、細胞培養(yǎng)等一系列的成本非常高。等到實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)時，成本會有所降低。另外，要降低成本就一定要拿到原創(chuàng)性的核心技術，模仿沒有出路。
本站所注明來源為"愛愛醫(yī)"的文章，版權歸作者與本站共同所有，非經(jīng)授權不得轉載。
本站所有轉載文章系出于傳遞更多信息之目的，且明確注明來源和作者，不希望被轉載的媒體或個人可與我們
聯(lián)系zlzs@120.net，我們將立即進行刪除處理
