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3D打印助力个性化医疗 上市公司投石问路
发布时间:2015-11-23        浏览次数:213        返回列表
 3D打印助力个性化医疗 上市公司投石问路

 蓝光发展近日的一则公告重新引起市场对医疗3D打印产业的关注。该公司宣布,开发出一款3D打印机可打印出人造血管。

 

医疗3D打印市场是3D产业发展的主战场,也是最具应用前景的领域。医疗的个性化需求和高附加值特征,使得该领域成为最适合使用3D打印技术的领域。业界的一致共识是,3D打印成本较高,唯有医学领域对成本不那么敏感,而且,医学领域的个性化需求非常高,3D打印可以大规模推广的第一个产业领域就是医学领域。

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  医疗3D打印是产业主战场

 

3D打印也叫增材制造技术,是快速成型技术的一种,是以三维数字模型文件为基础,通过软件分层离散和数控成型系统,利用激光、热熔等方式将金属、陶瓷、塑料、细胞等材料进行逐层堆积粘合,制造物体的技术。3D打印产业链可分为上游建模工具、软件、材料,中游打印设备,下游应用与服务。医疗3D打印在此基础上增加了医疗和生物的属性。

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  目前,3D打印界一致共识认为,医疗3D打印是产业的主攻方向。

 

  什么是医疗3D打印?就是使用3D打印的方法成型生物材料,特别是细胞材料,用来制造人工的组织、器官,还有各种假肢,手术导板等一系列生物医疗领域的产品。它是3D打印研究中最前沿的领域。现阶段,医疗3D打印的应用主要包括:血管打印、细胞打印、组织工程支架和植入物打印、假体打印和手术器械打印。

 

为什么要发展医疗3D打印?杭州电子科技大学教授徐铭恩认为有三大方面的原因。

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  首先是医学领域的规模特别巨大。美国卫生部2009年做的一个调查显示,美国医疗卫生方面的开支每年高达2.5万亿美元,约占美国GDP的17.6%,占国民总收入的40%。美国卫生部进一步预测,到2018年,美国在医疗方面的支出将达到GDP的20.3%。这是个非常巨

的生物医学中的PCR技术和膜片钳技术一样极大地推动生命科学领域的发展。后两个技术不但形成了两个巨大的产业,而且还分别获得了诺贝尔奖。

 

  第二个可以做的就是构建和修复组织器官,提供新的临床医学技术。这也是一个非常巨大的市场。随着人逐渐的衰老,肝脏、肾脏、心脏、肺都会发生老化,这就像汽车一样,当汽车的发动机坏掉了,轮胎坏掉了,有配件可以买,或者说可以从其他车上拆一个配件下来。那么人体器官如果坏掉了怎么办?当然,肾脏可以进行移植,但是移植过程中会发生排斥反应,更关键的是没有那么多移植的供体。国家每年有3-5万需要进行肾脏移植的患者,现有的供体完全不够,而且用上去要终身服抗免疫排斥药。最佳的方法就是用这个病人自己的细胞来生产它所缺损的器官。比如说,用细胞3D打印技术,打印出了人工的肝脏单元。除了肝脏以外,3D打印技术还能制造人工脂肪。比如隆胸,当前隆胸多半使用硅胶填充,最终会带来副作用。最佳的方法是用自己的脂肪细胞来做修补。

 

  第三,细胞3D打印技术还可以做药物研发领域的药物筛选模型。2014年,美国制药工业协会新药研发投入大概是700亿美元,其中仅辉瑞一家就投资100亿美元。这么巨大的投资,每年可以产生几个新药呢?大概目前全球每年只会产生2-3个真正原创性的新药。这可能是目前研发投资最大,产出最低的领域。为什么成功率这么低?举个例子,假如我手里有一万个化合物,要从一万个化合物中筛选出可以治疗糖尿病的药物,最简单的方式是找一万个糖尿病的患者过来做实验。可是,你能低成本地很快找到一万个糖尿病患者吗?而且,有些化合物是有毒的,吃下去死了怎么办?科学家用动物来做,但也非常辛苦,而且老鼠的基因和人不一样,对老鼠来说有用的药物,对人可能完全没有效果。在上个世纪八十年代,科学家提出了高通量筛选的方法,即用细胞或者单个的蛋白质来做模型。然而三十年过去了,药物开发速度并没有加快。因为人体是一个复杂的调控网络,单个因子的升高或者降低,在人体整体环境中发生的情况有可能是截然相反的。因此,如果可以用3D打印做出人工的组织器官,可以做人工组织器官进行筛选,就可以大大提升药物筛选的进程。