国内首款生物3D打印机面世 可打印生物材料
昨天，国内首款可打印生物材料和活细胞的生物3D打印机成果发布会在杭州电子科技大学举行。
杭州电子科技大学徐铭恩教授带领的团队研发了国内首款生物3D打印机。在实验室，我们看到这台打印机外观看起来和普通的打印机差不多，也有“墨盒”、“喷头”、控制“喷头”运动方向的机械装置和一个承载成品的平台，也和电脑相连接，可以用来打印立体的细胞、生物材料等。
打印一对小耳朵约需50分钟
什么是生物3D打印？徐教授介绍，是以计算机三维模型为基础，通过软件分层离散和数控成型的方法，定位装配生物材料或活细胞，制造人工植入支架、组织器官和医疗辅具等生物医学产品的3D打印技术。
昨天下午，在研究人员带领下，记者先经过除尘室“吹吹风”，然后进入实验室。研究人员给我们演绎了生物3D打印过程。
首先，需要用计算机软件“建模”，绘制出1个虚拟的立体成品，这好比是普通打印里需要先有电子的文稿。其次，通过代码控制打印机的机械装置，告诉“喷头”需要在横向、纵向哪个位置以及哪一层喷射材料。经过一层一层的叠加，最终能形成1个立体的成品。
“打印1份成品通常需要1小时到几天不等。”团队研究成员、杭电机械工程学院研究生赖雪聪介绍说，1个拇指大小的耳朵大概要50分钟；打印完成后，还需要一段时间让新出炉的成品凝固。
据介绍，生物3D打印机可以用于再生医学、组织工程、药物开发和医疗辅具等多个生物医学领域中的材料成形，使之具备自由设计的良好外形和内部结构。目前，可以使用的材料包括生物医用高分子材料、无机材料、水凝胶材料和活细胞等。
今后有望打印人工肝和肾
“生物3D打印是3D打印技术研究最前沿的领域。”徐教授说，由于每个人的身体构造、病理状况都存在特殊性和差异化，当3D打印与生物材料、细胞培养、医学成像和计算机辅助设计结合，就可以针对患者特定的解剖构造、生理功能和治疗需求，制造人工植入支架、组织器官和医疗辅具等生物医学产品，也就是说，在未来10-20年，有望打印出人工肝和肾。
目前，生物3D打印的应用领域，包括为生命科学和材料科学等领域的研究者提供新的研究工具，为组织器官缺损患者提供新的治疗手段，为制药公司提供新的药物开发和制剂技术，为医生提供个性化定制的医疗辅具。
以医疗辅具的3D打印为例，“齿科手术模板，这是一个种牙的过程，在螺钉打进去的过程中需要避开旁边的血管和神经，以前得靠医生的经验来完成，我们可以用3D打印技术做一个模型，只要放到病人的嘴巴里面，根据那些孔你打下去，位置就对了。”徐教授说。
经现场专家评审，杭电这台生物3D打印机在生物材料兼容性、细胞打印特性等参数上处于同类产品的国际领先水平。
“我们这款3D打印机的优势在于：高精度，可打印高黏度材料；打印过程对细胞损伤率低；设计了高温、低温双喷头，工作温度区间从-5℃到260℃，这更扩大了材料使用的范围。”徐教授如是说。
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