3D生物打印技术

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
打印出具有功能的人耳
发展前景
打印出世界首个人工肝脏组织
苏格兰科学家率先研制出利 用人体细胞打印人造肝脏组 织的技术。研究发现,在生 理性更强的3D培养物中成长 起来的细胞和2D培养物中的 表现截然不同,在此基础上, 爱丁堡赫瑞瓦特大学的研究 人员研制出了基于瓣膜的细 胞打印流程,可以生产特定 的细胞种类。这一技术面临 的一大挑战是研发更易控和 更精细的打印喷嘴,以有效 保护细胞和组织的生存能力。
在我国的发展

媒体2013年8月7日来自杭州电子科技大 学等高校的科学家自主研发出一台生物 材料3D打印机。科学家们使用生物医用 高分子材料、无机材料、水凝胶材料或 活细胞,已在这台打印机上成功打印出 较小比例的人类耳朵软骨组织、肝脏单 元等。
在我国的发展

该生物材料3D打印机研发团队负责人、 杭州电子科技大学教授徐铭恩说,这台 生物材料3D打印机具有打印生物材料种 类多、对细胞损伤率低、打印精度较高 和操作方便等特点。同国际同类打印机 相比,这台名为“Regenovo”的3D打印 机不仅实现了无菌条件下的生物材料和 细胞3D打印,而且新型的温控单元和打 印喷头设计,能够支持从-5℃到260℃ 熔融的多种生物材料打印。
3D打印机
3D打印机,即快速成形技术的一种机器,
它是一种数字模型文件为基础,运用粉末状金
属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式
来构造物体的技术。过去其常在模具制造、工
业设计等领域被用于制造模型,现正逐渐用于
一些产品的直接制造,意味着这项技术正在普
及。
3D生物打印机
指国外媒体2010年6月6日报道的、 由美国Organovo公司研制的、“按需打 印”患者所需的人体活器官的机器。 器官移植可以拯救很多人体器官功 能衰竭或损坏的患者生命,但这项技术 也存在器官来源不足、排异反应难以避 免等弊端。不过,随着未来“生物打印 机”的问世,这些问题将迎刃而解。
在我国的发展


徐铭恩介绍说,“Regenovo”支持活细 胞打印,打印的细胞有着高达90%的存 活率。目前打印出来的活细胞存活时间 最长为4个月。 不过,从人体细胞、组织乃至器官被 “打印”出来,到真正应用于临床,还 有相当长一段路需要走。徐铭恩说,这 需要多种领域的科学家通力合作。
在我国的发展

徐铭恩教授现任杭州电子科技大学,生 物医学工程仪器研究所副所长。主要研 究领域包括生物3D打印,再生,移植医 学产品的设计和制造。在这些领域徐教 授研发了一系列国际领先的制造应用技 术和仪器。这些研究成果在2012年被国 际顶尖期刊Biomaterials评为处于目前生 物3D打印领域的最高水平。
发展前景
3D生物打印技术的发展潜力
发展前景

近年来,3D打印已成为全球瞩目的一项新兴技 术。3D生物打印技术可让科研人员另辟途径地 制造人体替换器官,虽然将其应用于医疗服务 领域还需很长一段时间,但是科学家相信随着 3D生物打印技术以及再生医学的发展进步,将 最终实现人体器官的个性化定制。
2010年,3D生物打印机被《时代周刊》评为 2010年50项最佳发明之一。
新闻报道
研究人员还说,常规的3D打印机无法打印 这种新材料,实验中他们使用的是一种特制3D 打印机,目前这种打印机喷出的液滴直径约50 微米,有5个活体细胞那么大,但相信将来能 够将液滴尺寸缩小。 近年来,3D打印技术飞速发展,从工程 到航天,从教育到医疗,应用越来越广泛。今 年2月,美国康奈尔大学研究人员就曾报告说, 他们利用牛耳细胞通过3D打印机打印出人造耳 朵。
工作原理

不断重复这一过程,直至打印完成新器 官。随后,自然生成的细胞开始重新组 织、熔合,形成新的血管。每个血管大 约需要一小时形成,而熔合在一起需要 数天时间。Organovo公司首席执行官基 思· 墨菲在接受《工程师》杂志采访时指 出,最终有一天,只需轻轻按下按钮, 就能让3D生物打印机制造出我们所需要 的器官。

发பைடு நூலகம்前景
美国北卡罗来纳 州温斯顿-塞勒姆市 维克森林大学科学家 已用一台3D打印机制 造出一个肾脏原型。 目前他们正用3D打印 技术制造出用于培育 人体细胞的脚手架, 从而制造包括耳朵和 鼻子在内、看似真实 的面部特征。
打印出肾脏原型
发展前景
美国康奈尔大学的 工程师与医生成功制造 了一个人工假耳,在外 观与功能上与真耳并无 二样。这一重要的进展 给那些患有先天性耳朵 畸形,即小耳症的儿童 带来了希望。 康奈尔大学生物工程学家与威尔康乃尔医学院 (Weill Cornell Medical College)的医生组成的研究团 队结合3D打印技术以及由活细胞制成的可注射胶造出 了与人耳几乎完全一样的假耳。在3个月时间内,这些 耳朵即可长出软骨,替换掉其中用于定型的胶原。这一 研究成果在线发表在最新的PLOS One杂志上。
Thanks!
3D生物打印技术
演讲人:XXX
新闻报道
英国研究人员近日在《科学》杂志上发表报告说, 他们利用特制3D打印机打印出类似生物组织的材料, 这一成果将来有望应用在医疗领域。 这篇报告由英国牛津大学的黑根•贝利教授及其同 事联名发表。据介绍,他们利用3D打印机分层次喷出 大量被脂类薄膜包裹的液滴,这些液滴形成网状结构, 构成特殊的新材料。 据研究人员介绍,这样打印出来的材料其质地与 大脑和脂肪组织相似,可作出类似肌肉样活动的折叠 动作,且具备像神经元那样工作的通信网络结构,可 用于修复或增强衰竭的器官。由于这是合成材料,因 此它还可避免一些用干细胞等方式制造活体组织而引 发的问题。

3D生物打印机有两个打印头,一个放置最多达 8万个人体细胞,被称为“生物墨”;另一个 可打印“生物纸”。所谓生物纸其实是主要成 分是水的凝胶,可用作细胞生长的支架。3D生 物打印机使用来自患者自己身体的细胞,所以 不会产生排异反应。据介绍,这种机器首先 “打印”器官或动脉的3D模型,接着将一层细 胞置于另一层细胞之上。打印完一圈“生物墨” 细胞以后,接着打印一张“生物纸”凝胶。
发展前景
打印出人类仿生组织
英国牛津大学研究出最 新3D打印技术,将水和液 体分子连接在一起形成了具 有人体细胞功能的“液滴” (仿生组织),这些打印出 “功能液滴”可用于替换受 损的人体组织,或者作为新 方法为人体投递新药,相关 研究发表在《科学》 (Science)期刊上。
完全人工合成的“液滴”不需要基因组以及其转录表 达,从而避免了其它方法在合成人工组织上所遇到的问题, 例如干细胞使用。
工作原理

3D生物打印机基于现有技术发明,这些 技术当前被用以制造工业零部件的3D模 型。生物打印机的不同之处在于,它不 是利用一层层的塑料,而是利用一层层 的生物构造块,去制造真正的活体组织。 这一技术尚处于初级阶段,不过第一台 3D生物打印机的原型机已在2009年底制 造出来,并用以测试。
工作原理
相关文档
最新文档