川大教授成功将3D打印血管植入猴体,3D生物打印前景美好,但盈利尚需时日

川大教授成功将3D打印血管植入猴体,3D生物打印前景美好,但盈利尚需时日

近日,川大教授康裕建将3D生物打印血管植入恒河猴体内实验成功的消息引发业内震动。

3D打印血管植入猴体实验

猴体实验的负责人康裕建是四川大学华西医院再生医学研究中心教授,也是蓝光英诺首席执行官兼首席科学家。在这项实验中,装满干细胞(干细胞可以分化为机体的任何一种细胞)的3D打印机打印出约2厘米长的血管样本,然后将这些血管植入30只恒河猴的胸腔中。

截至2016年12月1日,已对30只恒河猴进行3D生物打印血管体内植入实验,实验动物术后存活率为100%。据蓝光英诺介绍,植入一个月后,人工血管中的干细胞生长成天然血管所需的多种细胞,随着时间推移,这些细胞与恒河猴的原生血管已变得不可区分。

蓝光英诺现在计划用更多猴子样本进行第二次试验。

世界各地的科学家都在争相构建生物合成器官,它可以弥补人类捐献器官的短缺。用小型3D打印机构建活细胞便是途径之一。等待关键器官移植的人数与实际可用的捐赠器官数量之间存在巨大的不平衡。缺乏可用的器官意味着更多的病人死亡。这种状态为3D生物打印行业的科学家提供了巨大的动力。

最近有报道称俄罗斯生物科技集团3D Bioprinting Solutions已成功将3D打印甲状腺植入一只老鼠体内。

对于这项实验的成功,业内评价甚高,据FT中文网报道:

伦敦机械工程师协会(Institution of Mechanical Engineers)医疗保健主管海伦•米斯(Helen Meese)表示蓝光英诺的研究“对于全球生物科技界是一项令人振奋的成果”。她同时表示:“迄今为止的大部分研究都是在实验室进行的小规模测试。下一个重大挑战是扩大规模,而他们的研究是朝着这一方向迈出的一大步。”

田纳西大学(University of Tennessee)分子资源中心(Molecular Resource Center)执行理事唐纳德•托马森(Donald Thomason)在蓝光英诺发表成果时表示:“虽然世界各地都在发展生物材料3D打印,但这个项目的成果……是我见过最成熟的。”“有些移植成本非常高……但用自体取出的干细胞,从长远来看,成本应该会低很多。”

康裕建对自己的成果也自信满满。据华西都市报报道,康裕建表示:“这次实验的成功,开创了血管疾病治疗的新纪元。”康裕建说,人工血管已经出现了半个多世纪,但人工血管再堵塞的问题始终没有得到解决。“3D生物打印血管彻底解决了人工血管内皮化的问题,不会发生再堵塞。”

康裕建说,实验的第二个意义便是,“开启了3D生物打印在医学应用的新纪元”。康裕建说,实验成果的意义还在于,开创了干细胞领域的新方向。

根据世界卫生组织统计,2012年全球心脑血管疾病患病人数已经超过17亿人,占到了全球人口的四分之一。“现在从全球来看,每年至少有一亿人需要这样的技术。”康裕建称,在未来的三到五年内,将会应用于人体。

生物打印的现状:处于研发阶段,盈利尚需时日

医疗也是3D打印应用的一个重要领域。用3D打印人体器官的前景非常令人期待,不过目前基本都在研究阶段,即便向3D打印义齿离大规模应用也还有一段距离。

伦敦机械工程师协会(Institution of Mechanical Engineers)医疗保健主管海伦•米斯(Helen Meese)表示,估计至少要20年时间才能将心脏或肾脏等更复杂的3D打印器官移植到人类病患体内。

以生物3D打印人体组织的领先公司Organovo为例,该公司打印第一个全细胞工程人体动脉,首次将生物打印的组织植入活体(动物)体内,打印出具有全部生物活性和功能的人体肝脏组织,今年9月还推出了3D打印人类肾组织产品,并提供商业服务。

其产品大多正处于研发阶段,其主要业务是将3D打印的人体组织出售给制药公司,用于药物的研发和测试,间接地在实际治疗中发挥作用,而能够直接应用于治疗的产品公司并未开发出来。成立9年迄今尚未盈利。Organovo基本能够代表当前生物3D打印企业的发展现状:处于研发阶段、处于亏损阶段,处于需不断融资的阶段。

位于日本东京的3D生物打印公司Cyfuse Biomedical成立于2010年,Cyfuse开发出一款叫做Regenova的生物打印机。Regenova的核心技术是Kenzan,该技术使用的原料是由数以千计细胞组成的细胞团,细胞团被有序的摆放在微针阵列里,经过一段时间后,便形成一个特定的组织。目前Cyfuse可以打印的对象有:血管,消化系统和泌尿器官,软骨,管状组织,甚至是微型肝脏。Regenova的主要销售对象为高校等科研院所,也是处于融资阶段。

此外,加拿大Aspect Biosystems,美国宾夕法尼亚BioBots,美国德州TeVido Biodevices,也都面临大同小异的窘境。

以上时业内几家风生水起的代表公司。他们的共同点是,一、没有盈利,处于融资阶段。二、产品不能直接应用,主要给药企用于测试药物,或研究机构研究使用。

但是全球都看好3D打印在医疗领域的应用。

根据P&S市场研究报告,北美在全球3D生物打印市场中占据最大份额,2015年估值接近1亿美元。预计2016年至2022年全球市场将以35.9%的年均复合增长率(CAGR)增长。

中国对3D打印领域也寄予厚望。2015年,《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)》以及《中国制造2025》相继出台。在《中国制造2025》规划中,3D打印(增材制造)作为代表性的新兴技术占有重要位置,在全文中共出现6次。

对3D打印情有独钟的迪拜也发布了医疗的战略。

2016年5月22日,迪拜健康管理局(DHA)发布针对医疗服务的3D打印战略,计划到2025年前造出成本在400迪拉姆(约合710元人民币)以下的3D打印假肢。将3D打印用于骨科手术和创造3D打印的石膏件是患者的愈合进度加快40%至80%。

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