推動醫療水平實現質的飛躍,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2. . .
推動醫療水平實現質的飛躍,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技術產業大會上進行了調查。
醫療已應用3D打印技術只是“皮毛”
北京工業大學激光工程學院教授陳繼民說,3D打印技術在醫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。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劃,降低手術風險。
解放軍總醫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,第二層離人體更近一步,是一些醫療輔助工具。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,醫療已應用3D打印技術僅是“皮毛”。
3D打印技術進行器官移植或還要20年至30年
美國德雷塞爾大學教授、中國3D打印技術產業聯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據,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、是否產生毒素以及有哪些副作用都不得而知。
“人體系統非常復雜,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。生命是第一大事,也是3D生物打印發展的第一大困難。”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是好事,將最終促成技術和產品的成功。”
記者了解到,在骨科醫療領域,3D打印技術用于顱骨修復已經實現,而且部分醫院臨床實踐獲得成功,但3D打印人工關節還存在技術瓶頸。
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,體內環境和營養液充足的情況下,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。
有業內專家指出,在3D打印人體器官研究上,不妨先從器官的營養支持系統做起。因為器官的營養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,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”,可降低受環境影響而死亡的可能性。
轉自 網易科技
