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生物3D打印意义

发布日期：2019-01-25 0 2747

谈及生物3D打印绕不开2个词：组织工程(tissueengineering)及再生医学(regenerativemedi-cine)，组织再生是目的，而组织工程是手段。

组织工程这个词由著名的美国华裔科学家冯元祯提出，在1987年被美国国家科学基金委员会确定。

组织工程的定义是指先将细胞沉积在生物支架(scaffold)上形成细胞一材料复合物，然后将含细胞支架植人体内，利用体内环境进行诱导形成相应的组织或器官，实现创伤修复和功能重建。

常规的组织工程做法是将支架制造与细胞黏附分离，难以在支架不同位置实现不同种类、不同密度细胞的沉积。

生物3D打印的优势就在于多细胞空间定向操控及不同细胞密度的可控沉积恰好可以解决组织工程目前所面临的难题。

体外制造活性组织/器官一直以来就是人类孜孜不倦所追求的目标，这个宏伟的目标主要有2个需求驱动。

（1）日前器官移植缺日巨大，无论是国内还是国际上，由于器官捐献量不足，配型的成功率也不高，需要器官移植的病人能做的事情主要是等待。

2016年，美国等待器官移植者约16万，捐献器官者仅有1.6万。

由于受传统伦理观念的影响，国内主动捐献器官人群的比例相对较小，器官捐献的缺口更大。

我国每年等待器官移植者约30万，而捐献器官者仅有1万。

因此，随着科技的发展以及人类对健康的重视，体外制造活性器官必然会成为一个研究热点。

（2）日前医学机理机制研究需要更为精准的体外模型，传统的解决方案是基于细胞二维培养及动物实验。

细胞二维培养和真实体内的三维环境相比差异太大，有些情况下还有可能出现互相矛盾的结果，导致其参考价值有限。

动物实验除了有很多伦理学的问题外，最为关键的是动物的体内环境和人体环境有很大的差别。

如果能在体外采用人体细胞重构出组织/器官所在的三维环境，无疑可以很好地弥补现有解决方案的缺陷，并且这一体外器官的构建可以广泛应用于药物筛选及疾病机理探究。

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