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浙大賀永教授:跨尺度血管結構的生物3D打印(3)

時間:2017-03-14 08:45 來源:南極熊 作者:中國3D打印網 閱讀:

    生物谷:最新數據顯示,在未來10年復合年增長率會達到17.5%,從之前的我國全球首例應用3D打印技術治療功能泌尿疾病獲成功,到阿斯頓大學研究人員正在嘗試用3D納米打印技術來復制大腦的神經網絡,都是非常大的突破,您對3D打印醫療器械市場有哪些看法?覺得這項技術發展的潛力有多大?

    回答:3D打印的最大優勢就是制造成本與產品數量關系不大,使得其特別適合于定制領域,而醫療行業的高度定制性是3D打印技術應用最具前景的方向。3D打印醫療器械主要可分為兩大塊,一類是輔助診斷、輔助治療的3D打印輔具類。一類是創傷修復或植入體內的3D打印植入物。目前3D打印輔助手術,如打印的手術模擬器及術前規劃系統已經開始在很多醫院有應用案例,而3D打印的植入物也已經開始走向臨床,像打印的關節等有些都拿到了相關批文。我們課題組也專門寫過論文提出了Printing@Clinic的概念。隨著未來幾年政策的調整,醫療輔具的3D打印有可能會納入醫保,這個市場將會快速騰飛。3D打印植入物的發展要慢一些,將會優先在骨及關節、創傷修復等領域獲得臨床應用。考慮到醫療行業可以接受10%的性能提升所導致的數倍乃至數十倍的成本增加,我認為未來3D打印的最主要及最重要的應用都是在醫療行業,畢竟沒有什么比生命及健康更重要的了。

    賀永教授近期在《ACSBiomaterials》上新發科研成果:跨尺度血管結構的生物3D打印

    賀永,博士,博士生導師,浙江大學機械工程學院教授,國家基金委優秀青年科學基金及浙江省杰出青年基金獲得者,浙江省三維打印工藝與裝備重點實驗室副主任。一直以來從事生物制造、生物打印方面的研究工作,主持國家自然科學基金3項,國家支撐計劃子課題、國家數控重大專項子課題各一項,省部級課題多項,授權發明專利30余項,發表SCI論文30余篇,論文發表在包括Biomaterials,Biofabrication等生物制造、微制造、微流體領域的頂級期刊。提出了組織/營養流道同步打印的生物打印新工藝,主持開發了包括生物3D打印機、微流控芯片3D打印機等裝備。

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    2017(第三屆)醫用3D打印行業峰會初擬日程

    2017年4月12日星期三

     10:00-20:00 全天簽到(一樓大廳)

     2017年4月13日星期四

     時間 演講題目 演講嘉賓

     09:00-09:10 大會主席致辭 張興棟四川大學生物材料工程研究中心院士

     09:10-09:50 3D打印材料研發進展及機遇 張興棟四川大學生物材料工程研究中心院士

     09:50-10:30 微流控芯片3D打印 賀永浙江省三維打印工藝與裝備重點實驗室副主任

     10:30-10:50 茶歇&展臺參觀

     10:50-11:30 3D打印精準醫學的辯證思維 錢齊榮第二軍醫大學附屬長征醫院關節外科主任

     11:30-12:10 TBD 樊瑜波北京航空航天大學生物與醫學工程學院院長 12:10-14:00 午餐&午休 14:00-14:40 3D打印技術在口腔醫學中的應用 張建設成都軍區總醫院口腔科主任/頜面外科教授、主任醫師 14:40-15:20 數字外科及3D技術在口腔頜面部創傷救治研究中的應用 譚穎輝第三軍醫大學新橋醫院口腔科主任 15:20-15:40 茶歇&展臺參觀 15:40-16:20 3D打印生物材料用于組織修復與腫瘤治療 吳成鐵中國科學院上海硅酸鹽研究所生物材料研究中心副主任 16:20-17:00 3D打印人體組織/醫療模型(擬) 李學軍中南大學湘雅醫院/國家為省計生委醫管中心3D打印醫學應用專家委員會秘書長 17:00-17:40 TBD 徐銘恩杭州捷諾飛有限公司董事長 2017年4月14日星期五 時間 演講題目 嘉賓 09:00-09:40 3D打印骨植物、支架復合材料 樊渝江四川大學生物材料工程研究中心主任 09:40-10:20 3D打印顱頜面修復 杜如虛香港中文大學精密工程研究所所長 10:20-10:40 茶歇&展臺參觀 10:40-11:20 3D打印血管(擬) 周惠興中國農業大學3D打印工程技術研究中心/四川藍光英諾生物科技股份有限公司教授/高級研究員 11:20-12:00 3D打印在心血管病中的應用 鄭宏中國醫學科學院阜外醫院,國家心血管病中心主任 12:00-14:00 午餐&午休 14:00-14:40 生物3D打印技術的產業化探索 袁玉宇邁普再生醫學科技有限公司董事長

     14:40-15:20 4D打印在生物醫療領域的應用 王紅青島尤尼科技有限公司董事長

     15:20-15:40 茶歇&展臺參觀

     15:40-16:00 數字醫療定制的3D打印 王晶西安交通大學

     16:00-16:20 待定

     16:20-17:00 待定 17:00 會議結束 017.4.13-4.14成都上層名人酒店大會聯系人:劉梓昕18501608077zixin.liu@bioon.com

    

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    心血管疾病是當今世界威脅人類最嚴重的疾病之一,其作用機制復雜,目前基于動物實驗及平面細胞實驗的研究與人體環境相差甚遠,如果能夠在體外構建一個可以模擬體內血管環境的血管模型,在這個模型上進行化學刺激和力學刺激,將會為心血管疾病機理的探討提供高效的工具。我們團隊(注:浙江大學賀永教授團隊)經過兩年多的研究探索,提出了一種血管3D打印工藝,該工藝能實現宏微跨尺度血管結構的打印,宏觀流道可用于各種機械力的加載,微觀通道可用于營養輸送以及化學物質的加載。本血管打印模型可以集成在器官芯片上,可應用于藥物篩選、細胞共培養、細胞力學等領域,本研究受到國家基金重點項目、國家優秀青年基金、浙江省杰出青年基金項目資助。

    基于生物打印的方法在體外構建血管結構一直是組織工程領域的研究熱點,常見的方法主要包括:直接打印管狀結構和在凝膠結構中構建流道網絡,雖然這些方法制造出的血管模型在一定程度上可以模擬真實血管的功能,但是它們無法同時滿足化學加載和力學加載的要求,故無法用于體外模擬血管環境平臺的搭建,進而難以用于血管類疾病機理的研究。

    我們提出了一種全新的血管打印方法,其特點是能實現宏微跨尺度流道的同時成形。通過課題組自行研發的血管打印機,利用同軸噴頭制造出中空凝膠纖維,裝載成纖維細胞和平滑肌細胞的凝膠纖維可控沉積在三維打印平臺中的旋轉模板上,內皮細胞種在中空凝膠纖維融合后形成的宏觀通道內。課題組通過大量的工藝實驗,系統解決了跨尺度血管結構的成型問題;通過流體流動實驗演示了多尺度流道的用處;并通過后續的三層細胞培養實驗展示了在組織工程應用中的可能性。

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    我們很欣慰的是通過這個研究,將生物3D打印機實現了產業化,預計今年6月份將能批量提供,本生物3D打印機及生物制造套件可實現包括可打印血管等含細胞的生物組織、人工骨等陶瓷材料、載藥支架等的高效制造。歡迎感興趣的老師聯系我,繼續就這一領域進行深化研究哈

    題外話:ACSBiomaterials延續了ACS出版社的一貫高質量要求,共4個審稿人意見都非常專業,我們的ResponseLetter就足足寫了30頁。

(責任編輯:admin)

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