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生物3D打印技术可助力解决“抗癌”难题
2013/7/23 13:26:05 | 浏览:1167 | 评论:0

  3D打印技术现已应用在航空航天、汽车、消费品等领域,未来还可在医疗领域大放异彩。清华大学机械工程系副系主任、激光快速成形中心主任林峰18日表示,该中心正在探索构建体外癌细胞三维模型,该技术可为研究癌症的成因、病变、转移、治疗提供基础,助力解决“抗癌”难题。

  第五届首都创新论坛于18日在北京经济技术开发区举办。在创新成果发布会环节,林峰带着他所在实验室的多项成果亮相,包括使用医学材料3D打印的体外骨骼模型、假肢、支架、器官等,让人看得啧啧称奇。

  据林峰介绍,根据成形材料的生物性能不同,生物3D打印即生物制造技术可分为四个层次:一是材料本身没有生物相容性,可制造个性化体外器官模型,用于手术规划、假肢设计等。例如给连体婴儿做分离手术前,可通过CT扫描数据3D打印出婴儿骨骼模型,帮助手术规划和设计植入器件,让两个婴儿精确地分离开。

  二是材料的生物相容性非常好,但不降解,可制造人工假肢、植入器件,用于整形修复,关节置换等。

  三是材料具有优良的生物相容性、能降解,还可帮助细胞、神经等组织生长,多用于制造各种组织工程支架。例如骨骼断裂后,将相应的细胞提取出来附着在支架上,让其慢慢生长,支架会逐渐降解,等骨骼生长适当时,再放入人体内继续生长。

  四是细胞三维结构体的人工构建。细胞与基质材料一起被打印出来后,在接近人体内的三维环境里生长,模仿人体内发病过程,可用于病理研究、药物筛选、组织或器官胚体人工构建等。

  林峰告诉记者,他所在实验室的最新研究是构建三维体外癌细胞模型,即利用生物3D打印技术在体外构造癌细胞的发展过程,试着以一种不同的方式更加深入地了解癌症,从而为探索治疗手段提供思路,“这也是一种国际最前沿的生物制造技术”。

  林峰说,基于3D技术建立的体外癌细胞模型,虽不能完全模拟活体中的复杂环境,但可模拟出癌细胞生长和发展的抽象环境,“只要这个模型与体内某种癌症发病过程很接近,就可以进行抗癌药物的筛选”。

  林峰谈到,研究证实了在体外利用生物3D打印构建癌细胞模型的可行性,“这为未来研究癌症成因、病变、转移、治疗奠定了技术基础”。他同时强调,该项研究目前还处在起步阶段,要得出更多具备实际指导价值的成果,须与生物学家和病理学家展开更为深入的沟通与合作。

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