3D生物打印技术正在改变远程医疗的面貌。本文采访了细胞打印美国专利所有者、广州迈普再生医学科技有限公司创始人徐弢博士,探讨了该技术的商业化进程与未来前景。
徐弢博士曾以第一作者身份发表世界上首篇学术性细胞打印论文,其首创的器官打印技术被美国《Business2.0》杂志评为“二十一世纪改变世界的六大技术之一”。2001年赴美留学,2009年归国创业,与师弟袁玉宇共同成立迈普公司。从实验室到企业,徐弢强调思维转变:从技术驱动转向市场需求驱动。目前,迈普的3D打印硬脑膜补片(商品名“睿膜”)和尿失禁悬吊带已上市,个性化颅骨产品处于临床阶段,糖尿病足产品在研。
硬脑膜补片的商业化之路
睿膜是一种生物3D打印的硬脑(脊)膜补片,用于修复受损脑膜。它模拟自体脑膜的细胞外基质(ECM)微观结构,促进细胞和血管定向生长,无化学残留、发热或病毒传染风险,一年后降解为水和二氧化碳。相比传统动物源产品,睿膜避免了吸收过快、发热及感染风险(如日本曾发生动物脑膜补片导致疯牛病事件)。睿膜价格比动物材料产品高10%-20%,但徐弢认为植入式医疗产品更重质量而非价格。该产品已获欧洲、中国、韩国认证,正申请美国认证,并获一家美国公司合作意向。
生物3D打印的进化层次
国际生物制造学会主席孙伟教授将生物3D打印分为四层:1)无生物相容性材料制作医疗模型和手术导板;2)生物相容性非降解材料制作永久植入体(如骨科移植物);3)可降解材料制作组织工程支架(如睿膜),激活人体修复机制;4)使用活性细胞、ECM和生长因子打印具有生命功能的仿生结构,用于组织器官替代和药物筛选。第四层即细胞及器官打印,是现代生物3D打印的核心。
根据《Wohlers Report 2014》,2013年全球3D打印销售收入达30.7亿美元,生物3D领域占13.7%,复合年增长率34.9%,预计2020年市场规模达210亿美元。标准化产品最早出现在骨科,如意大利公司2007年开发的髋臼杯。徐弢解释,3D打印可高效制造多孔钛合金植入体,促进骨组织长入。
细胞打印与器官再造
细胞打印是徐弢的重点研究领域。目前已有公司打印肝脏、肾脏用于药物试验,但产业化应用尚未实现,预计需15年以上。美国每天超11万人等待器官移植,而捐赠者仅0.7万;中国每年组织器官修复需求超1000万例,市场规模超1000亿元。理论上,3D生物打印可解决供体短缺,但打印心脏等复杂器官需解决细胞选择、材料、生物因子等难题。一旦突破,将引领医疗革命。