浅谈3D打印技术在生物医药领域的发展

工业和信息化部、国家卫生计生委等十二部门于近日联合印发《增材制造产业发展行动计划（2017-2020年）》的通知，将“3D打印+医疗”内容列为重点任务之一，去年11月，杭州经开区举行了“十三五”国家重点研发计划暨“面向活体器械的功能材料与高通量集成化生物3D打印技术开发”重点专项启动推进会，推进了3D打印医疗器械、人工组织器官的临床转化进程，也为新药筛选提供了全新的解决方案，将推动中国新药创制与开发。

生物3D打印技术是一种平台性的关键共性技术，最终目标是实现整合医学、工程学、电子学、生物学来“打印”出一个跟人的器官或者组织完全一模一样的替代品，用于组织修复、器官移植。

1、细胞技术和生物材料

选择什么类型的细胞，对于3D生物打印相关的生物组织或者器官是至关重要的，因此如何优化细胞分离、培养、增殖技术是保证生物3D

打印成功的前提条件。人体不同的组织器官有其特有的物理学特性、力学特性等，例如皮肤的柔软、骨组织的坚硬等，致使在对不同组织进行生物3D打印的过程中，需要选择与组织特性相对应的生物材料，并且这些材料需要最大程度的保持所选择细胞的生物活性和功能。

2、骨科

2017年11月24日，全球首例个体化3D打印钽金属垫块修复巨大骨缺损膝关节翻修手术在陆军军医大学西南医院关节外科完成。同年，FDA还批准了几款骨科植入产品，分别是美国医疗器械公司SI-BONE生产的首款骶髂关节3D打印植入物产品iFuse-3D、OSSEUS公司生产的用于治疗退行性椎间盘疾病的颈椎融合器Gemini-C、美国脊椎器械制造商ChoiceSpine LP公司生产的3D打印钛椎体植入物HAWKEYE Ti以及由Nexxt Spine公司生产的NEXXT MATRIXX 3D打印脊柱植入物。

3、心血管

2017年7月，瑞士科研人员借助3D打印技术，制造出了全球首个形状、大小和功能都与真人心脏高度相似的柔性心脏。这个腔室起着类似肌肉的功能，能像泵一样驱动血液进出心脏。但是现在这种人造心脏还处于测试阶段，可为相关研究提供新方向新思路，尚不能用于移植。

4、药物

早在2015年，FDA就批准了首个3D打印药物——SPRITAM（左乙拉西坦levetiracetam）速溶片，用于和其他抗癫痫药物联合治疗成人或儿童患者的癫痫部分性发作、肌阵挛发作以及原发性全身癫痫发作。3D打印机“Bio-architectR X”的问世，为新药筛选提供了全新的解决方案，将推动中国新药创制与开发。