“管理大師德魯克說過，任何真正的新事物總是在創(chuàng)新者沒有想到的地方找到自己的市場和適用范圍，而且往往用途也與創(chuàng)新者最初的設(shè)計(jì)大相徑庭。在我看來，3D打印機(jī)正是如此！”總喜歡把這句名言掛在嘴邊的青島尤尼科技有限公司董事長王紅，眼下躊躇滿志。
前不久，我國著名的骨外科和骨科生物力學(xué)專家、中國工程院院士戴尅戎來青，與尤尼在醫(yī)工結(jié)合、產(chǎn)學(xué)研共同發(fā)展等方面簽訂了合作協(xié)議。這次簽約之前，尤尼與我國北京、上海一批醫(yī)療領(lǐng)域最前沿的醫(yī)院、最權(quán)威的專家展開了一系列緊鑼密鼓的合作，涉及半月板、皮膚、神經(jīng)、眼角膜、血管等器官或組織。
“眼角膜和皮膚的打印研究進(jìn)展速度最快，1年之內(nèi)就可進(jìn)入動物實(shí)驗(yàn)階段。”王紅說。
打印版眼角膜和皮膚或最快問世
走進(jìn)王紅的辦公室，記者的目光首先被桌子上一個(gè)精巧的塑料瓶所吸引，對著燈光晃動一下，隨著里面的營養(yǎng)液波動，能看到一片超薄的透明膜狀物體在漂動。“這是我們用生物材料打印出來的第一類眼角膜試驗(yàn)品，層厚只有100微米。”王紅對于3D打印器官的自信，正是來自于此。
據(jù)了解，近兩年內(nèi)，尤尼正馬不停蹄地將強(qiáng)大的科技“神經(jīng)元”與醫(yī)療行業(yè)進(jìn)行全面對接，并構(gòu)架起了一個(gè)跨界的技術(shù)合作網(wǎng)絡(luò)——
他們與中國工程院院士戴尅戎團(tuán)隊(duì)合作研究骨關(guān)節(jié)等骨科的打??；與北京301醫(yī)院骨科合作研究半月板的打??；與上海長海醫(yī)院（第二軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院）合作研究皮膚和血管的打??；與上海長征醫(yī)院（第二軍醫(yī)大學(xué)第二附屬醫(yī)院）合作研究神經(jīng)的打??；與上海第九人民醫(yī)院合作研究眼角膜的打印……王紅自信滿滿地告訴記者，由于打印機(jī)的硬件設(shè)施和打印程序軟件都已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，按照她的樂觀估計(jì)，上述這些人體器官或組織在一到兩年之內(nèi)都將進(jìn)入動物實(shí)驗(yàn)階段，而其中眼角膜和皮膚的打印研究進(jìn)展速度最快，1年之內(nèi)就可進(jìn)入動物實(shí)驗(yàn)階段。
不過，需要解釋的是，這里所說的能打印出來的“神經(jīng)”并不是真正的人體神經(jīng)系統(tǒng)，而是一種多孔的、有生物相容性的“神經(jīng)微管”，通過讓雪旺細(xì)胞貼壁，形成能讓神經(jīng)快速生長的微環(huán)境管道，而促使受損神經(jīng)快速復(fù)原。
跨界合作讓生物打印仿真度更高
王紅帶著記者參觀了尤尼自主研發(fā)的第三代3D生物打印機(jī)，“當(dāng)前美國最先進(jìn)的3D生物打印機(jī)BIOPLOOTER也只有兩個(gè)打印頭，而尤尼的打印機(jī)具備4個(gè)打印頭，可以在同一時(shí)間內(nèi)完成四樣物品的打印。”當(dāng)然，尤尼的產(chǎn)品優(yōu)勢不僅于此。
生物打印不同于一個(gè)立體模型的普通3D打印，對打印機(jī)的精度要求非常高。目前，尤尼的第三代3D生物打印機(jī)已實(shí)現(xiàn)無菌條件下的生物材料和細(xì)胞3D打印，其無菌恒溫工作室的環(huán)境溫度調(diào)節(jié)范圍為0-50℃，相對濕度調(diào)節(jié)范圍為80%-98%，使用二氧化碳進(jìn)氣量調(diào)節(jié)PH值在7.0-7.5，而且新型的微注射器型電動噴頭的工作溫度范圍是-20℃～240℃，也就是說，可以支持從-20℃～240℃熔融的多種生物材料打印。更重要的是，尤尼的打印機(jī)噴頭定量精度已經(jīng)縮小至5微升，以確保3D打印組織斷層厚度控制在5—100微米。
具備了硬件打印設(shè)施和可驅(qū)動復(fù)雜結(jié)構(gòu)打印的軟件程序后，尤尼與各大醫(yī)學(xué)院專家合作，使生物打印更趨于臨床實(shí)用。王紅介紹，醫(yī)學(xué)專家為生物打印提供了關(guān)于細(xì)胞支架、細(xì)胞外基質(zhì)、細(xì)胞生長因子以及支架層間結(jié)構(gòu)、細(xì)胞存活微環(huán)境等方面的專業(yè)數(shù)據(jù)和專業(yè)意見，這種跨界的力量使3D生物打印與現(xiàn)實(shí)世界多了一份真實(shí)的聯(lián)系。“現(xiàn)有的人造皮膚都是簡單的板層結(jié)構(gòu)，不耐搓，患者使用后容易再度破損。在醫(yī)學(xué)專家的臨床指導(dǎo)下，我們用生物材料打印的皮膚具備層間鋸齒咬合結(jié)構(gòu)和三維網(wǎng)絡(luò)交錯(cuò)結(jié)構(gòu)，和真的皮膚沒兩樣，一旦進(jìn)入臨床，將是大面積燒傷患者的福音。”
尋找相同價(jià)值觀的合作者
此前，已帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)與尤尼合作實(shí)現(xiàn)部分活體細(xì)胞打印的戴尅戎院士在接受記者采訪時(shí)表示：“通過生物打印技術(shù)，可以讓一些活體細(xì)胞種植在一些生物材料的表面，再加上一些生長因子，使它變成骨頭、變成肌腱、變成軟骨，甚至于變成心肌、變成血管，為再生醫(yī)學(xué)開辟一條新路。”也就是說，一旦3D打印器官成為現(xiàn)實(shí)，那么需要移植的患者將不再進(jìn)行漫長的等待，不再依賴他人的捐獻(xiàn)，也不必懼怕移植后的排異反應(yīng)，人類器官移植的醫(yī)療篇章將翻過新的一頁。
然而，什么樣的生物材料才能適用于3D打??？這個(gè)待攻克的難關(guān)仍然擺在尤尼面前。據(jù)了解，現(xiàn)有的單體天然生物材料，如膠原蛋白、殼聚糖等，還存在強(qiáng)度、韌性、彈性不足的問題。記者在尤尼看到的那個(gè)打印出來的眼角膜，由于韌性不足，就容易在臨床縫合的時(shí)候出現(xiàn)撕裂的狀況。“如果能夠從人體自身細(xì)胞取材，將有利于解決這個(gè)問題。”目前，尤尼最期待的是，更多的專業(yè)人士加入其生物材料研發(fā)團(tuán)隊(duì)。
資金短缺，是擺在尤尼面前的另一道難關(guān)。據(jù)了解，目前全世界有1000多萬盲人，其中我國因角膜致盲者就達(dá)500多萬，每年有3000—4000人在等待角膜移植。巨大的市場空間讓不少海外風(fēng)投向尤尼伸出了橄欖枝。“我是以科學(xué)家而不是企業(yè)家的身份在做這件事，我怕國外資本介入，不僅會使研究結(jié)果不再具備我們民族的自主產(chǎn)權(quán)，還會因資本力量的牽引控制，使其成為高價(jià)商品。”王紅希望，尤尼的打印眼角膜，能讓每個(gè)盲人都用得起。因此，她希望能找到有共同價(jià)值觀的投資合作者。
不過，記者在采訪即將結(jié)束時(shí)聽到一個(gè)好消息，政府部門的融資新政正在醞釀出臺，也許會給這個(gè)正在“和美國賽跑”的民族科研企業(yè)帶來生機(jī)。
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