生物3D打印產業(yè)的“藍光路徑”
2015年 10月，藍光發(fā)展（600466.SH）旗下藍光英諾發(fā)布了3D 生物血管打印機，盡管近年來3D打印作為戰(zhàn)略性新興產業(yè)已為不少人所了解，但“3D生物打印”的概念，在不少非專業(yè)人士看來似乎更接近于科幻電影中的橋段。
時隔一年有余，2016年12月11日，在成都高新區(qū)的禮堂內，藍光發(fā)展將自身研發(fā)3D生物打印的最新成果公之于眾，大屏幕上播放的視頻畫面顯示，一根事先“打印”好的血管被縫合進一只恒河猴的腹腔內，如同水管工將一段水管接入原有的管道，哪怕是想象力貧乏的觀眾，此時恐怕也會發(fā)出感慨，未來某天，人類的器官會像機器零件一樣替換更新嗎？
根據(jù)藍光發(fā)展的官方公告，今年早些時候，其科研團隊利用取自恒河猴自體的脂肪間充質干細胞制備成3D生物打印墨汁，應用自主研發(fā)的3D生物血管打印設備構建出具有生物活性的人工血管，并將其置換恒河猴體內一段腹主動脈。截至2016年12月1日，科研團隊已對30只恒河猴進行3D生物打印血管體內植入實驗，實驗動物術后存活率為100%。
借助目前的工業(yè)3D打印技術，普通人甚至可以很容易地制造出一支步槍，但若換做生物組織器官，其復雜性與人造物品顯然不在一個量級上。但這項試驗的成功融入了科研者智慧的同時，似乎也融入了某些偶然、甚至不可知的因素。
“我在這里想跟大家引入一個我自己一生所追尋的信條，第一不要把復雜的問題簡單化，我們并不清楚上帝在造我們的時候，究竟做了多少機關；第二我們也別把簡單的問題復雜化，我們把間充質干細胞拿到外邊之后，不要改變它的原狀。”該項目的領頭人、藍光英諾公司首席科學家康裕建說。
所謂“間充質干細胞”，是這項科研關鍵一環(huán)，如同一顆“種子”，“間充質干細胞”在某種條件下可以“成長”為脂肪、骨、肌肉、肝、心肌、內皮等多種組織細胞，如果說“墨汁”是傳統(tǒng)打印機的原料，那么“間充質干細胞”則可被視為這一3D 生物血管打印機的生物“墨汁”。
在目前這個階段，過多地糾結于3D 生物血管打印技術何時能用于臨床，甚至是大規(guī)模商業(yè)化并沒有太大的意義，畢竟，在萊特兄弟之前，大多數(shù)人不會相信比空氣重的木頭能飛起來，而在愛因斯坦之前，時間和空間被視為絕對。藍光的3D生物打印未來如何，時間最終會給予答案。
藍光的突破
在了解藍光的3D 生物打印技術之前，有必要一窺當下3D生物打印技術的概況。
目前3D 生物打印技術的應用發(fā)展主要集中于仿生模型的制造、骨科植入體制造、組織工程支架、生物體器官打印、口服控釋給藥、美容整形等方面。
藍光的這項技術，則主要著眼于組織器官修復。長期以來，疾病、事故等因素都在加劇著器官缺損現(xiàn)象，等待器官移植的患者越來越多，可提供的移植器官形成巨大缺口，再加上免疫排斥反應，使得人體器官組織“替換”在臨床上有著巨大的需求。
組織器官打印的理想狀態(tài)是對目標組織器官進行數(shù)字化模擬，通過噴頭將活細胞組成的“墨水”噴出，層層疊加，直至堆積成型。在組織工程學中，需要為種子細胞提供生長環(huán)境的細胞外基質，即支架材料，由3D打印技術制造的支架材料相較早期的鑄造技術具有以下優(yōu)勢：構建速度顯著加快;根據(jù)個體需求按需生產;無免疫排斥反應; 精確度高，可模擬體內三維微環(huán)境;能同時打印細胞與細胞外基質，整體三維結構更加契合等。
簡而言之，3D生物打印組織器官的程序如下，先借助3D打印技術為組織器官制造一個“模子”，再以細胞為原材料注入已經成型的“模子”，最終形成某個組織器官。
上面的比喻省略掉了一些關鍵的環(huán)節(jié)，這也是3D生物打印技術打印組織器官的難點所在。
有關科研文獻顯示，目前組織器官打印已經取得了一定進展，但在復雜器官的功能實現(xiàn)上還有一段路要走，面臨的問題有打印時的力學參數(shù)、壓力、溫度等對細胞活性的影響;微血管系統(tǒng)與功能細胞有機結合;生物支架材料的選擇等方面。
這些難點可以歸結為，首先，有些人體器官過于復雜，現(xiàn)有技術往往無法造出一個完美的“模子”，正如康裕建在前文中所言——“我們并不清楚上帝在造我們的時候，究竟做了多少機關”。
其次，即使能夠做出“完美”的模子，但模子的材料有問題，無法使細胞在其中沿規(guī)劃好的方向存活、生長；再次，即使把器官組織做好后，它無法在人體內正常發(fā)揮功能。
可以說，目前各科研團隊都在向成功打印器官的目標努力，也取得了一些突破性的成果，但其過程卻是循序漸進的。
2013年底，全球生物3D打印的龍頭企業(yè)美國Organovo公司宣布，他們已經制造出了三維肝臟薄片，其過濾營養(yǎng)成分、毒素和藥物的功能可維持40天，其功能幾乎與人體肝臟一樣，能夠對解熱鎮(zhèn)痛藥和一些其他藥物做出反應。
而藍光英諾的技術突破則在于，打印出能夠幾乎與原生血管一樣的血管，“從移植入恒河猴體內后第23天到第70天，這些跟正常的血管沒有什么區(qū)別”，康裕建在前述場合說。
投資“未來”
作為一家此前主營房地產的企業(yè)，藍光發(fā)展布局3D生物打印不得不說極具前瞻性，畢竟，無論是從核心技術發(fā)展還是從產業(yè)化進程而言，3D生物打印目前僅僅只是露出冰山一角。
但參考發(fā)達國家3D生物打印公司的發(fā)展路徑，或許能為包括藍光在內的相關企業(yè)提供一些參照。
如前文所述的美國Organovo公司，在打印出肝臟薄片后已經開始實現(xiàn)商業(yè)化，其肝臟組織產品exVive3D目前已經開始出售給藥企用于藥物測試。Organovo的3D打印人體肝組織可用于成功區(qū)分具有不同毒性水平的多種物質。這種能力可以幫助制藥公司確定可能產生對人體有害影響的物質。
2015年4月，Organovo與化妝品生產公司默克和歐萊雅達成合作協(xié)議，利用Organovo的3D打印技術，打印皮膚和其他細胞。
據(jù)專業(yè)網(wǎng)站分析，使用3D生物打印的組織，制藥業(yè)的研究人員現(xiàn)在無需人類志愿者就能夠測試藥物在“人體”器官上的可能效果。這使得藥物開發(fā)人員可以進行更為激進的實驗，而不用考慮測試對象的生命安全。
可見，在最終打印出能夠用于人體器官移植的產品之前，某些階段性的3D生物打印技術產品，仍可通過滿足某些專業(yè)領域的需求，從而實現(xiàn)商業(yè)化。
而據(jù)生物谷網(wǎng)站的一篇文章分析，目前3D生物打印公司的基本發(fā)展歷程可以清晰的劃分成三個階段：用于臨床前藥物測試的組織和器官——取代藥物臨床前動物實驗——實現(xiàn)人體器官移植。
同時，華融證券的一篇產業(yè)研報則認為，當前生物3D打印企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀大多如下:處于研發(fā)階段、處于虧損階段,處于需不斷融資的階段，能夠支撐資本市場信心的關鍵，是公司能否持續(xù)推出具有突破性的研究成果,讓投資者“看見未來”。
值得注意的是，目前藍光發(fā)展在地產、傳統(tǒng)醫(yī)藥領域具有較雄厚的基礎，這將有條件為其3D生物打印技術提供資金；同時，藍光的決策層顯然也愿意為未來投資，“楊鏗主席不是搞科學的，也不是搞高科技的，但是他竟然有慧眼，能夠大膽地投入這樣一個事業(yè)。”康裕建說。
藍光英諾目前的戰(zhàn)略是，3D生物血管打印將主要瞄準于心血管疾病領域。心血管疾病發(fā)病率為全球第一，其中需要血管支架和人工血管置換的市場需求規(guī)模巨大。目前在心血管領域治療主要應用的是非生物活性的人工血管或人工支架，而這些產品在臨床應用中存在著很多潛在問題，這也是3D生物血管的機會所在。
(責任編輯：admin)
美國3D打印上市公司股價繼
海外3D打印概念股ETF-ARK
3D打印概念炒了這么多年，
營收1.553億美元卻沒有CEO
兩種設計、不同的性能，通
大股東追加近1億投資，新C
3D打印掀起一場投
3D Hubs籌集1800
