助攻科研

生物3D打印技術(shù)提供了一種可精準(zhǔn)控制的制備技術(shù)，無(wú)論是對(duì)于生物材料、干細(xì)胞、腫瘤還是發(fā)育生物學(xué)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(jí)別的材料結(jié)構(gòu)對(duì)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(gè)尺度對(duì)材料的制備實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)設(shè)計(jì)控制，但生物3D打印卻提供了可能。

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

腫瘤學(xué)領(lǐng)域：傳統(tǒng)體外研究中腫瘤細(xì)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(duì)于腫瘤細(xì)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(méi)有辦法進(jìn)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(fù)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(shí)病理情況的模型，這對(duì)于病情的診斷、復(fù)雜手術(shù)方案的設(shè)計(jì)以及手術(shù)的練習(xí)都有很重要的意義。

打印個(gè)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(fù)；

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(bǔ)片，可契合病人缺損部位的結(jié)構(gòu)從而幫助復(fù)雜缺損部位的修復(fù)，還可附加其它機(jī)械力學(xué)特性；

可降解的植入物，該類(lèi)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(wú)機(jī)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(jì)很多孔洞，方便血管的生成，降解了以后又誘導(dǎo)自身的骨生成；

組織細(xì)胞替代物，利用自身細(xì)胞或者干細(xì)胞來(lái)打印皮膚和軟骨等簡(jiǎn)單組織進(jìn)行生物修復(fù)，甚至肝臟等復(fù)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(gè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)可能需要幾個(gè)階段。

藥物開(kāi)發(fā)

藥物的篩選需要模型，傳統(tǒng)篩選模型分為兩大類(lèi)：一種是高通量模型，基于體外的單個(gè)酶的活性檢測(cè)，但高通量模型篩選是脫離體內(nèi)真實(shí)環(huán)境的;另一種是動(dòng)物模型，雖然是體內(nèi)篩選，但人和動(dòng)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(xì)胞打印出的器官模型來(lái)篩選藥物，那么相對(duì)于高通量模型，該模型對(duì)于生物整體的模擬更為準(zhǔn)確，同時(shí)相對(duì)于動(dòng)物模型，該模型和人之間沒(méi)有種屬差異，有望提高藥物篩選的精準(zhǔn)度。另外3D打印技術(shù)還可應(yīng)用于藥物控釋?zhuān)ㄟ^(guò)打印特殊材料、特殊結(jié)構(gòu)、構(gòu)建特殊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等方法控制藥物體內(nèi)釋放的位置、釋放的動(dòng)力學(xué)曲線等，藥物處于更好的釋放條件。