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康裕建:3D生物打印空间巨大

2015-10-26 11:05
小伊琳
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  25日,3D生物打印血管项目重大突破和产品发布会在成都召开。千人计划国家特聘专家、美国毒理科学院院士康裕建在会上表示,当前,3D生物打印空间巨大。

  他首先回顾了3D生物打印走过的历程。2001年,美国做了全球首例全植入人工心脏移植,病人存活了18个月,这在人类历史上是一次重大的突破。接下来又做了14例全新人造心脏的移植,平均生存期是5个月。

  2009年归国以来,康裕建率领自己的研究团队,在创新人才培养、国际前沿科技研究方面取得了巨大的成就。康裕建透露,自己团队正在做的3D生物打印技术乃是国际领先水平。

  以下是发言实录:

  我们归国后,一直在思考一个问题,那就是如何降低成本?同时如何扩大应用范围?

  要做到这两点,必须改进生产工艺。在有了3D打印这个概念的时候,我就想我们能不能用3D打印来做这一件事?2012年的时候我把这个想法提出来了,在四川成都,我们试着做3D打印人工心脏。我们不考虑肌肉,不考虑有这么多元件。我们要有打印机,还要设计出复杂元件,用打印机打印出来,最后要把它放在动物体内作动物实验,之后再放在人体身上。这就是我们自己研发制作的3D打印人工心脏。

  2015年6月18日,经过一系列的实验,最终把人工心脏移植到了猪的身上,成功地在全球制造出了第一个3D打印人工心脏并移植到猪的身上。

  我们做人工心脏的团队,包括心外科医生和研发团队以及各个方面的动力团队,其中最主要是3D打印团队。我们解决了成本的问题,也解决了材料大小的问题,但还有一个重要的问题,就是内皮化。无论什么样的人工心脏,它的内皮和我们人体的内皮不一样,所以我们一直要解决内腔的内皮化这个问题。以前我们用组织工程技术做了支架培养种子细胞,整合之后进行体外培养。但是不论你怎么做,目前的技术我们都没有办法把它做成一个整合的内皮组织。

  早在上世纪90年代初期,我的实验室就在做干细胞和转基因技术,那时候我们把干细胞拿出来,把干细胞的基因序列进行体外改造,改造之后放回平台,制造出各种各样的转基因鼠。今天来说,这个已经不神奇了。在这个过程中,我们就学到了,我们每一个人来到这个世界上都是一个路径。都是由母体的胚胎,母体的卵细胞在母体子宫里分裂,分裂之后继续分化,任何一个时间点在母体的子宫里都可能出现不同的器官。

  我经常问我的研究团队一个问题,为什么在同一个时间里,在同一个母体子宫的环境中会产生不同的器官?这一定是在某一个器官产生之前,它有一个微环境,这个微环境限定了这组干细胞和另外一组干细胞它们向不同的方向分化,如果我们可以寻找到这种微环境里面的内容,那么我们就能够理解在这个微环境的控制下,干细胞在这个环境中很精细的分化的过程。从这个研究入手,我们提出了一个假设,如果我们把这个秘密解决了,那么我们就可以在体外重新建立胚胎发育过程中干细胞所处的微环境。在体外来模拟体内的环境,让这些干细胞的分化过程沿着我们所设计的过程去发展,当然这对自然来说是一个挑战。

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