助攻科研

生物3D打印技術(shù)提供了一種可精準控制的制備技術(shù)，無論是對于生物材料、干細胞、腫瘤還是發(fā)育生物學領(lǐng)域的研究都非常有意義：

生物材料：生物材料的制備上，10微米到幾百微米級別的材料結(jié)構(gòu)對其生物及物理特性有著巨大影響，但傳統(tǒng)的分子鏈合成和修飾，或宏觀層次的鹽析法、發(fā)泡法和靜電紡絲等技術(shù)，都不能在這個尺度對材料的制備實現(xiàn)精準設(shè)計控制，但生物3D打印卻提供了可能。

干細胞領(lǐng)域：傳統(tǒng)的干細胞培養(yǎng)技術(shù)以平面培養(yǎng)為主，不能正確反應(yīng)干細胞在體內(nèi)真實三維環(huán)境下的狀態(tài)。而干細胞立體培養(yǎng)條件下會發(fā)生基因表達及其它細胞表型的變化，生物 3D打印技術(shù)可以為培養(yǎng)的干細胞提供可精準控制的三維結(jié)構(gòu)，并模擬干細胞的外部微環(huán)境，為干細胞的研究提供了更多手段。

腫瘤學領(lǐng)域：傳統(tǒng)體外研究中腫瘤細胞培養(yǎng)一般采用平面培養(yǎng)、微囊培養(yǎng)。而三維培養(yǎng)環(huán)境對于腫瘤細胞的影響也很大，比如腫瘤的遷徙、血管化和侵襲轉(zhuǎn)移等。傳統(tǒng)研究技術(shù)沒有辦法進行可控結(jié)構(gòu)的制造，3D生物打印技術(shù)提供了一種新的研究工具。

助力臨床

輔助診斷和手術(shù)模型：

在骨科、心內(nèi)科等復雜手術(shù)之前，生物3D打印技術(shù)可以制造高仿真的、反應(yīng)真實病理情況的模型，這對于病情的診斷、復雜手術(shù)方案的設(shè)計以及手術(shù)的練習都有很重要的意義。

打印個性化醫(yī)療器械：

使用不可降解的非植入產(chǎn)品，例如打印尼龍的替代石膏的產(chǎn)品，可以極大提高患者治療期間的舒適感，加快疾病的恢復；

非降解生物相容性的可植入產(chǎn)品，例如用PEEK材料打印顱骨補片，可契合病人缺損部位的結(jié)構(gòu)從而幫助復雜缺損部位的修復，還可附加其它機械力學特性；

可降解的植入物，該類產(chǎn)品大多都在臨床研究中，目前離臨床較近的產(chǎn)品是骨科無機材料植入物，它在宏觀上結(jié)構(gòu)可契合患者缺損部位，又可以在微觀上設(shè)計很多孔洞，方便血管的生成，降解了以后又誘導自身的骨生成；

組織細胞替代物，利用自身細胞或者干細胞來打印皮膚和軟骨等簡單組織進行生物修復，甚至肝臟等復雜臟器，用于臨床治療。這是最具有前景的研究領(lǐng)域，但這個目標的實現(xiàn)可能需要幾個階段。

藥物開發(fā)

藥物的篩選需要模型，傳統(tǒng)篩選模型分為兩大類：一種是高通量模型，基于體外的單個酶的活性檢測，但高通量模型篩選是脫離體內(nèi)真實環(huán)境的;另一種是動物模型，雖然是體內(nèi)篩選，但人和動物有種屬差異的，療效和毒性都并不完全等同于人體。

如果用人體細胞打印出的器官模型來篩選藥物，那么相對于高通量模型，該模型對于生物整體的模擬更為準確，同時相對于動物模型，該模型和人之間沒有種屬差異，有望提高藥物篩選的精準度。另外3D打印技術(shù)還可應(yīng)用于藥物控釋，通過打印特殊材料、特殊結(jié)構(gòu)、構(gòu)建特殊拓撲結(jié)構(gòu)等方法控制藥物體內(nèi)釋放的位置、釋放的動力學曲線等，藥物處于更好的釋放條件。