國內外生物3D打印主要研究機構

隨著3D打印技術的不斷成熟，其在醫(yī)療健康領域的應用也在不斷加深。除產(chǎn)業(yè)公司之外，高校和科研院所是推動3D打印研究不斷進行和應用于臨床實踐的重要力量，在這些機構，很有可能成為劃時代的醫(yī)學進展的發(fā)源地。生物3D打印領域，有五大非常具有國際影響力的研究機構，他們的創(chuàng)新成果幾乎可以代表生物3D打印技術發(fā)展的最前沿。

哈佛大學Wyss研究所
名校哈佛大學被公認為當今世界最頂尖的高等教育機構之一，除了在文學、商學等多個領域擁有崇高的學術地位之外，在醫(yī)學和3D打印領域也是赫赫有名，其中尤其以Wyss研究所和Jennifer A. Lewis實驗室聞名業(yè)界。

Lewis實驗室的研究人員們很早就用3D打印的方法打印出了布滿血管、有各種細胞和細胞間質組成的組織，解決了3D打印生物組織的代謝問題。他們開發(fā)了三種“生物墨水”，在特定程序下打印完畢之后，將人工組織置于低溫下，就可以在形成的通道中植入血管內皮細胞，最終發(fā)育成成熟的血管以解決營養(yǎng)物質供給和代謝物排出的問題。2016年，團隊在此基礎上更進一步，打印出了厚度足夠的血管化網(wǎng)絡組織結構，能讓液體、營養(yǎng)物質和細胞生長因子順利進入，保證植入其中的細胞存活并促進它們生長，最終形成完成的功能性組織。

在3D打印腎臟方面，Lewis團隊也取得了矚目的進展，他們構建了功能性的近端小管，在該小管的卷曲部位，65%-80%的營養(yǎng)物質可以被重吸收并從腎濾液輸送回血液中。該模塊的構建為打印完整的腎單元甚至完整的腎臟奠定了基礎。

卡內基梅隆大學（CMU）
CMU是一所著名的研究型大學，與大多數(shù)致力于研究利用3D打印技術打印骨骼、耳朵等器官的研究人員不同的是，CMU的Adam W. Feinberg研究團隊致力于研究更高難度的心臟甚至是大腦的3D打印。

2015年，F(xiàn)einberg團隊就發(fā)表文章稱能通過影像技術與生物3D打印的結合，打印出無生物活性動脈，并將進一步研究利用所制成的組織結構來附著心臟細胞以形成具有收縮能力的肌肉。

目前，CMU的研究人員正在開發(fā)能夠在三維組織結構甚至整個氣管內打印軟性生物材料和細胞的3D生物打印機。

同時，CMU在3D打印的課程教育方面也走在世界前列，2015年學校推出了3D打印的本科工程課程，同時給學生提供了創(chuàng)造自己獨特產(chǎn)品和將自己的設計進行商業(yè)化的機會。

加州大學圣地亞哥分校（UCSD）
今年年初，UCSD的研究人員Shaochen Chen團隊發(fā)表在Biomaterials雜志上的文章顯示，他們使用3D打印機來開發(fā)功能性血管網(wǎng)絡，可以安全地與身體的自身網(wǎng)絡集成并循環(huán)血液，以用于推進人工器官和再生療法的發(fā)展。

Chen團隊自制的生物打印機使用活細胞和光敏聚合物的溶液，可以在暴露在UV光時固化，以創(chuàng)建3D結構。整個過程只需要幾秒鐘，且光敏聚合物廉價易得，同時具有很好的生物相容性。

Chen教授團隊還在人工肝打印中使用了誘導多功能干細胞（iPSCs）、誘導脂肪源干細胞和臍靜脈內皮細胞，將這三種細胞聯(lián)合打印，來形成模擬的人工肝，希望能夠利用這些模擬的人工器官來大幅度降低藥企研發(fā)成本，加快新藥面世的進程。

維克森林大學（Wake Forest University）
維克森林大學素有“南哈佛”的美譽，是一所極富盛名的綜合性研究型大學。維克森林再生醫(yī)學研究所（WFIRM）是將科學發(fā)現(xiàn)轉化為臨床療法的領導者，研究所的研究人員和醫(yī)生曾經(jīng)創(chuàng)造了世界上首個成功植入人體的實驗室人造器官。

WFIRM的研究人員致力于研究3D打印組織和器官的可能性，他們嘗試使用改造過的3D打印機來將細胞打印出3D分布結構。Anthony Atala團隊在2016年2月份創(chuàng)建了一種新的打印模型（ITOP生物打印機），可以打印布滿小通道的骨骼、肌肉和軟骨組織，這種組織在植入小白鼠和兔子體內之后，通道里便可以長出血管，給打印的器官提供養(yǎng)分，維持器官的功能。

2016年，該研究所宣布使用其研究人員十多年來設計的專用3D打印機成功打印活體組織結構。當打印出的耳朵、骨骼和肌肉組織植入動物體內時，這些結構會成熟為功能性的組織，并形成血管系統(tǒng)。一系列的實驗均證明了打印活體組織結構來替代患者病變組織和器官的可能性。

伍倫貢大學（University of Wollongong，UoW）
UoW是澳大利亞的十大研究型大學之一，其Gordon G Wallace研究團隊，聯(lián)合墨爾本St. Vincent‘s醫(yī)院聯(lián)合開發(fā)了一臺引領3D打印新變革的打印機，這臺名字叫3Doodler的打印機外形更像是一支筆，可以直接將細胞“畫”在受傷的骨頭或者軟骨上，以此來快速完成修復手術。

從發(fā)表的研究結果來看，3Doodler打印出來的細胞存活率高達97%以上，如果正在進行的臨床試驗成功的話，無疑將是一次骨科修復手術的重大變革。

2016年5月25日，中國首家3D生物打印研究院——四川省生物增材制造產(chǎn)業(yè)技術研究院在成都高新區(qū)揭牌成立，研究院由四川藍光英諾生物科技股份有限公司與四川大學華西醫(yī)院聯(lián)合建立，將聚焦3D生物打印領域關鍵核心技術研發(fā)、人才培養(yǎng)和成果轉化三大板塊。藍光英諾早在2015年10月，就研發(fā)出了全球首臺3D生物血管打印機，并且在2016年12月成功實現(xiàn)了全球首例3D打印血管的動物實驗。

此外，今年5月，上海交通大學醫(yī)學3D打印創(chuàng)新研究中心也與國內近20家著名醫(yī)療機構聯(lián)合組建多中心合作關系，簽約授牌了16家分中心，共同研究與推進醫(yī)學3D打印技術。

來源：火石創(chuàng)造
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