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福布斯专访:中国生物打印先锋徐铭恩

  近期,《福布斯》刊登了其新一期“中国科技先锋”当选人。其中,先临子公司——捷诺飞生物科技创始人徐铭恩,凭借轰动3D打印界的肝单元批量打印技术成功当选2015年“中国科技先锋”。同时当选的还有苏州同心医疗创始人陈琛、惠普生公司CEO黄宗斌和上海交通大学教授赵立平。

  这次《福布斯》聚焦——活到120岁

  互联网、大数据、软件、新材料、传感等新兴技术对医学的介入正在让人类踏上健康长寿的新台阶。

  谷歌工程总监库兹威尔曾经大胆地提出,用不了15年,人类即将迎来永生的临界点——那时科技进步所能够延长的寿命将会超过被它夺走的时间。

  今年《福布斯》中国科技先锋也把目光投在了医学健康领域做出创新的科技创业者和先锋人物。而徐铭恩所从事的细胞打印既是3D生物打印技术的前沿,也代表了个性化医疗的方向。

  聚焦徐铭恩——打印生命的技术

  以下内容为《福布斯》对徐铭恩的专访

  杭州捷诺飞生物科技有限公司的实验室工厂里,徐铭恩正在用3D打印机高速打印一个个半透明的“果冻”。不过,这里不是食品加工厂。

  一台外观看上去充满未来感的银色生物3D打印机依据电脑中的复杂三维结构图,喷射出人体活细胞和凝胶材料。犹如用混凝土构件微型建筑,3D打印机中的“细胞墨水”在接触到空气的瞬间凝固。

  真正奇异的是两周以后,经过培养液的诱导调控,这些“果冻”变成了一块块具有复杂血管结构和器官功能的肝脏组织、脂肪组织和皮肤组织,而它们可以在人体外稳定存活4个月。

  “汽车坏了可以到4S店更换零部件维修,但如果人的器官坏了,现在还没有一家可以随时更换器官的4S店。”39岁的徐铭恩笑着说,他是杭州电子科技大学教授、博导、捷诺飞生物科技公司创始人兼首席科学家。

  当前更换器官最直接的方法是器官移植,然而器官移植不仅费用高昂,而且需求与供体比例严重失衡,大约为150:1,手术后病人还要终身服用抗排异反应药物;人体克隆由于受到道德伦理的挑战,更是被各国明令禁止。

  “生物3D打印技术的发展让未来批量制造人体器官成为可能。”徐铭恩说。

  3D打印技术被视为改变制造业的颠覆性技术。相比传统标准规模化制造方式,3D打印的独特优势在于让看似矛盾的个性化定制和批量化制造融为一体。理想条件下,只要你能想到的,就可以用3D打印的方式制造出来。

  因此,3D打印似乎可以被应用到各行各业。在医学领域,3D打印已经在诸如牙科、骨科、假肢等领域推广应用。不过,用细胞打印活体组织器官的过程却与通常的3D打印方式不尽相同,是3D打印医学应用的制高点。因为由细胞构成的生物体是在生长和不断变化的,计算机中构建的虚拟模型并非终极目标所在,时间是三维之外的又一重要纬度。

  生物学中一个著名实验是3D打印细胞组织的理论基础:将老鼠的动脉血管切成类似甜甜圈的一段一段,再将它们整齐排列放在培养液中培养72小时后,“甜甜圈”又重新连接形成可以输送血液的功能性血管。

  正因为这种生物体强大的“自组织”功能,科学家们想到将细胞按照组织器官的方式排列堆积,再通过培养和诱导控制细胞分化,就有可能形成一个具有功能的器官组织。“在整个组织构建过程中,3D打印机充当了将单个细胞精准堆积的技术工具,尤其面对组织内部复杂的结构时,3D打印优势尽显。”徐铭恩解释道。

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