美科学家利用3D打印机制出肾脏原型3D打印改变人类医疗历史

□本报记者 李波  

据国外媒体报道，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。科学家们利用3D打印机完成身体器官的打印，将完全改变人类医疗的历史。此外，上海周三开始的国际印刷周将再度聚焦3D打印。受此推动，3D打印相关个股有望再度活跃，如海源机械(002529)、中航重机(600765)、光韵达(300227)、金运激光(300220)等。

3D打印机制造出身体器官

3D打印在医学界的最直接应用，便是各式各样的器官或组织3D模型构建。据国外媒体报道，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。他们使用了加入细胞混合物的凝胶一样的可生物降解脚手架，逐层构建肾脏。

目前，维克森林大学的科学家们正用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。在另外几个实验室中，科学家正为制造人和猪的心脏、肺、肝脏和肾的体内脚手架寻找方法，他们的最终目标是为患者提供量身定做的器官替代品。

据业内人士介绍，3D生物打印机需要生物墨水，而最有可能成为墨水的便是人体细胞。首先，研究者将从人们的骨髓或脂肪中提取出干细胞，通过生物化学手段，使它们分化成不同类型的其他细胞。随后，这些细胞将被封存成“墨粉”，每一滴“墨粉”里可能包含1万到3万个细胞。当3D生物打印机开动时，“墨粉”将通过打印头聚拢在事先设计的部位上，打印器官的雏形便逐渐显现。

   当3D生物打印机工作时，每一滴“墨粉”出现在适当的部位后，必须通过特定的生物胶水固定。就像办公用的彩色打印机一样，3D生物打印机的“墨盒”里也会丰富多彩。尽管都是人体细胞，有的将特定用来打印肝脏或肾脏细胞，有的则是制造血管———用于连接打印好的肝脏或肾脏组织。

3D生物打印

改变人类医疗史

美国Organovo公司网站曾指出，再生医疗是一个飞速发展的科技领域，肩负着改写人类医疗史的重任。通过3D打印技术制造器官，不但可解除移植器官资源紧缺的难题，也将对药物开发产生深远影响。

目前，药物研究大多需要各种级别的动物实验和人体试验。未来通过3D打印的模式器官来检测药物试验效果，不但有利于缩短临床药物研发周期，还将可能避免潜在的人体试验损害。有专家估测，如果药物生产商采用3D打印器官进行药物开发或试验，平均每种药物可节省上亿美元研发费用。

当然，以3D打印为代表的生物打印技术，就像20世纪末的克隆技术一样，带来的将是生物伦理挑战，这也将比眼下的干细胞所引发的争议更为复杂。此外，3D生物打印并非一劳永逸。由于人体组织的复杂性，器官构建绝不是生物打印材料的有序堆积而已。目前，研究者已能打印出结构相对单一的器官，比如气管、血管。三年前，Organovo公司已成功制造出动脉，并希望在5年内实现人体移植。对于牙齿、骨骼和心脏等更为复杂的器官，需要的研究时间将更长。

关于3D打印在医疗方面的运用，目前国内也实现了快速发展。据悉，北京大学第三医院正研究运用3D打印技术治病救人。截至目前，已有40多位患者在签署知情同意书后，植入了3D打印出来的钛合金“骨骼”。北医三院表示第一例植入脊柱钛合金“骨骼”的患者治疗效果很好。而从理论上来说，未来患者需要的假耳、假肢等都可以用3D打印机打印出来。

另外，即将于7月10日-13日在上海新国际博览中心举行的上海国际印刷周，也将聚焦3D打印技术。7月11日、12日上午，展会还将分别举行“科普”与“深度”级的3D打印与数字化制造论坛。

关注3D打印相关个股

科学家们利用3D打印机完成了身体器官的打印，本周三举行的国际印刷周也将再度聚焦3D打印。受此推动，3D打印相关个股有望再度活跃，如海源机械(002529)、中航重机(600765)、光韵达(300227)、金运激光(300220)等。

海源机械(002529)：2013年1月，公司已与昆山永年签订建立“海源3D打印制造实验室”合作意向书，开展复合材料、陶瓷、硅酸盐等材料3D打印制造工艺技术的研究，目前3D打印制造实验室正在筹建中。

中航重机(600765)：公司集3D打印、航天军工、清洁能源等多重概念于一身。2013年1月，中航重机子公司中航激光所属王华明研发团队，凭借钛合金大型复杂整体构件激光成形技术研究的卓越成就，获得2012年度国家技术发明奖一等奖。据悉，公司设立分公司的目的是希望在3D打印等技术领域有更多的研发和技术突破，而目前公司已具备生产3D打印的能力。

光韵达(300227)：公司是电子信息产业的精密激光创新应用商，主要从事激光模板、精密金属零件两类产品的生产销售并提供柔性线路板激光成型、激光钻孔两类服务。公司生产的激光模板全称为SMT激光模板，是电子产品SMT生产过程中使用的印刷模具。目前国内3D打印市场处于初级阶段，公司计划未来将激光3D打印业务作为精密激光综合应用的一部分，在加工工艺、设计能力、质量管控、技术人才等多方面进行储备、积累经验，努力使3D打印技术应用实现产业化。

金运激光(300220)：2013年5月30日公告，公司3D打印研发项目进展顺利，主要研发方向是民用桌面级3D打印，但尚未明确实现量产的时间表。公司经营定位将从原来的激光设备(产品)供应商转变为激光领域的整合商，将服务于整个激光产业链的上下游。