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康裕建认为，生物信息处理、生物墨汁研发、高精度打印机以及打印后处理是目前3D生物打印面临的最大瓶颈。 在康裕建看来，在打印一个生物假体之前，要了解它的全部信息，并根据掌握的信息进行二维到三维的转化。一些复杂的器官，如心脏、肝脏等，由于血管、细胞等组织分布密集，在没有完全获得此类脏器的信息打印出来的仿生品，发挥不出功效。 同时，打印所需的材料——“生物墨水”的研发难度仍较高。主要表现在细胞间如何作用，怎么排列，如何控制其所处的微环境。 除了上述提到的技术性难题，3D生物打印还面临政策空挡和伦理问题。 加大投入基础研究 虽然3D打印在生物医学领域，的确能把许多不可能变成可能，但令人遗憾的是，国内外尚无有效手段破解前述提及的若干瓶颈。且人体组织的复杂性也让3D生物医学打印在短期内还无法进行大规模应用。 陈继民表示，现有的医学水平尚不能完全将人体器官分析透彻，“科研工作者应投入更多精力到基础研究，掌握丰富的生物信息后，才能使3D打印更进一步发展。” 康裕建则建议，从事3D生物打印的公司应建立相关的IT部门，专注于对生物信息、数据的采集、分析和转化。 据了解，目前3D生物医学打印的工作原理为分层堆叠，液态材料、粉末材料、金属材料通过喷嘴喷出后再层层固化，最后形成三维物体。 另外，器官打印的过程原则上会对生物细胞的活性造成一定的损伤，这需要通过一些特殊的设计和处理，才能保存其较高的活性。并且，控制好细胞所处的微环境，需要足够的细胞培养液予以供给。陈继民指出，“要想达到快速成型又保持活性，以现有的生物材料而言，解决这一难题还需要时间。” 对于打印后的活体处理问题，陈继民认为，现在虽然能实现仿生器官表面的细胞具有一定活性，但如何进入具有一定厚度的器官内部，并将营养输送进去，使其从死体变成活体，则是目前科研工作者攻克的方向，“目前研究人员已经在尝试将密密麻麻的毛细血管打印出来并分布到器官的各个角落。 值得一提的是，徐铭恩及其团队已成功通过3D生物打印技术打印出人类肝脏单元、脂肪组织等。打印出的细胞存活率达90%，能够存活四个月。 活体器官打印：看上去很美 “在未来，人们根本不用担心会因器官病变而死于非命，亦无需等待遥遥无期的捐赠者，只需支付一笔费用，就能获得一个功能与外表兼顾的人造器官回归正常生活。”——这是好莱坞经典电影《重生男人》中的剧情。 据统计，我国每年大约有150万器官衰竭患者，有30万适合器官移植方式治疗，但是，却仅有1万余人能得到器官移植的救治，有限的活体器官来源满足不了患者需求。 随着被称为“人类另一个登月计划”的3D生物打印技术的出现，或许能填补这一空白，也可以令电影中的情形在现实中得以实现。这一天马行空的想法是用“生物墨汁”通过3D打印机，打印出1:1的仿生器官模型，再通过体外培育细胞组织为模型注入“生机”，最后再植入人体内替代病变的器官，实现器官移植。 不过，多位业内专家表示，该技术目前还处于起步阶段，如何实现从观赏性到功能性的改变，还需要打印材料、器官精确数据等多个方面的技术性突破。 |
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2025年职能部门月考核细则（医学工程部）
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