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3D打印技術日漸成熟生物醫療應用前景廣闊

放大字體  縮小字體 發布日期:2021-06-19  瀏覽次數:900
核心提示:2016年廣東(中山)3D打印技術展覽會12月12日在中山火炬國際會展中心舉行。此次展會展示了國內外最先進的3D打印技術和耗材,產品包

2016年廣東(中山)3D打印技術展覽會12月12日在中山火炬國際會展中心舉行。此次展會展示了國內外最先進的3D打印技術和耗材,產品包括打印設備、激光成型機、金屬粉末材料及塑料粉末材料等領域,為行業搭建交流合作的專業平臺,進一步加速我國3D打印技術的應用拓展。

數據顯示,去年全球3D打印行業市場規模達到52億美元,年復合增長率超過30%。機構預計,全球3D打印市場規模將呈現快速增長態勢,到2018年市場規模將超過110億美元。去年我國3D打印市場規模達到78億元,年復合增長率接近70%,預計到2018年市場規模將超200億元。雖然我國3D打印產業起步較晚,但擁有全球最大的3D打印潛在市場,未來我國3D打印市場增速有望高于全球水平。

近年來,3D打印技術應用從最初的科研發展逐漸延伸至醫療、工業、汽車和航空航天等領域。隨著市場需求提升以及技術的不斷創新,醫療領域中的生物3D打印應用優勢將日益凸顯。市場研究公司P&S Market Research認為,未來全球生物3D打印市場年復合增長率將達35.9%,藥物測試、器官移植以及整容手術等對生物3D打印市場發展將起到明顯的支撐作用。

生物3D打印技術是與醫療技術的深度結合,未來將逐步發展到成熟的人工組織器官體外制造技術。其中,3D打印人造器官是以活細胞為原料打印活體組織的一種技術,目前該技術已經在主動脈瓣、種植手術導板、人工下顎等領域得到應用。研究表明,3D打印人造器官以自身成體干細胞經過體外誘導分化的活細胞為原料,在體外或體內直接打印活體器官組織,通過替換失去功能的器官或組織,一定程度上解決了移植供體不足等問題。

從全球來看,今年英國《自然·生物技術》報告顯示,研究人員利用新開發的3D生物打印系統打印出了人造耳朵、骨頭和肌肉組織。美國韋克福雷斯特大學再生醫學學院的研究團隊改進了現有3D生物打印技術,開發出了“組織和器官集成打印系統”(ITOP)。該系統可將含有活性人體或動物細胞的水基凝膠與可生物降解的聚合材料結合作為打印材料,有助于人造器官形成穩定結構,并能在人造器官中打印出許多類似血管的微小通道,通過這些通道獲取氧氣和營養物質,這是保證器官移植后存活的關鍵。

從國內來看,近幾年生物3D打印技術在我國迅速發展。杭州電子科技大學徐銘恩教授團隊研發的生物3D打印機,成功打印出人類肝臟單元、脂肪組織,其細胞存活率高達百分之九十。該團隊打印的肝單元、脂肪和腫瘤等組織在體外藥物篩選和臨床前試驗中表現出良好的應用前景。此外,清華大學研究團隊利用心肌細胞和生物材料模擬打印了動物心臟,打印出的細胞能夠有節奏地跳動。

 
 
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