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我国科学家实现肝单元生物3D批量打印

2015年10月9日,杭州电子科技大学与捷诺飞生物科技有限公司联合在杭州发布国内首个商品化3D打印肝单元“Regenovo 3D Liver”和下一代生物3D打印工作站“Regenovo 3D bio-print Work Station”。这两项成果通过了包括院士在内的专家鉴定组肯定,认为其推进了3D打印人工组织器官的研发进程,并为新药筛选提供了全新解决方案。

肝脏是药物代谢和毒性反应的主要器官,药物性肝损伤是临床前药物筛选失败的重要原因之一。传统药物筛选依赖动物模型或二维细胞培养,但动物与人类存在种间差异,二维培养无法模拟体内三维微环境,导致临床转化率低。3D打印肝单元通过模拟肝小叶结构,能够更准确地反映药物在人体内的药理活性,从而提高筛选成功率。

肝小叶是肝脏的基本结构和功能单位,成人肝脏由50万至100万个肝小叶组成。研究团队负责人、杭州电子科技大学教授徐铭恩介绍,他们打印的肝单元呈六边形,大小约为成人指甲盖,比人体肝小叶放大10倍以上,但部分功能一致,能够产生蛋白质并进行代谢。这是国内首个实现商品化批量打印的生物3D打印肝单元,已有包括全球第五大制药公司默克在内的海内外团队合作。

同时发布的第三代生物3D打印工作站配备了多喷嘴沉积系统,可同时打印多个对象,并配套12款生物墨水和3款生物打印墨盒。该设备根据医学需求进行了优化,成为稳定、易用、多功能的一体化平台。借助该系统,承担国家863计划的浙江省医学信息与生物三维打印重点实验室实现了稳定功能3D打印肝单元的批量生产。

台湾大学高分子科学与工程学研究所成为该系统的首位用户。教授徐善慧表示,该系统不逊于瑞士和德国的同类产品,且沟通愉快。

徐铭恩教授指出,生物3D打印技术不仅可用于药物筛选,还可制作医疗模型、假肢等。未来,该技术有望用于制造人工感官器官,甚至与脑机接口结合,实现大脑直接操控机器。团队将继续研究如何使肝单元更精细化,并致力于建立以患者为中心的医疗服务体系。

(责任编辑:泉水)