一臺(tái)看似古董的黑色打印機(jī)，利用結(jié)構(gòu)小巧、配合精準(zhǔn)的雙噴頭，在特制的空間旋轉(zhuǎn)桿上，兩分鐘之內(nèi)就打印出10厘米的血管。

　　“他們現(xiàn)在用3D打印制造人工血管，以后可能還會(huì)制造其他的人工器官組織。他們是不是可以做人工大腦，這樣我就會(huì)變得更聰明。”華爾街的風(fēng)云人物，國(guó)際投資家吉姆·羅杰斯參觀四川藍(lán)光英諾生物科技股份有限公司后如是說(shuō)。10月25日，該公司宣布具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的863項(xiàng)目——3D生物打印血管項(xiàng)目獲得重大突破，全球首創(chuàng)3D生物血管打印機(jī)成功問(wèn)世。

　　血管可以被打印出來(lái)？我們離打印器官還有多遠(yuǎn)？這么科幻的技術(shù)是怎樣走入你我的生活？

　　經(jīng)過(guò)了解，一個(gè)以干細(xì)胞為核心，包括醫(yī)療影像云平臺(tái)、生物墨汁、3D生物打印機(jī)和打印后處理系統(tǒng)四大核心技術(shù)體系的3D生物打印技術(shù)體系已經(jīng)逐漸完備。有了這套技術(shù)體系，使得器官的再造在未來(lái)成為可能。

　　此3D打印非彼3D打印

　　3D打印也被稱(chēng)為增材制造，是快速成型技術(shù)的一種，一般以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬、塑料或樹(shù)脂等可黏合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。

　　不同于市面上現(xiàn)有的3D生物打印機(jī)，3D生物血管打印機(jī)可以打印出血管獨(dú)有的中空結(jié)構(gòu)、多層不同種類(lèi)細(xì)胞。這是世界首創(chuàng)。“兩者根本性的區(qū)別，在于活性。即3D生物打印是打印出含有細(xì)胞成分并具有生物學(xué)活性的產(chǎn)品。”藍(lán)光英諾董事長(zhǎng)任東川說(shuō)。

　　兩個(gè)打印碰頭源源不斷地噴出由“生物磚”組成的生物墨汁，打印一根10厘米長(zhǎng)的血管，僅需兩分鐘。我國(guó)首批“千人計(jì)劃”專(zhuān)家、藍(lán)光應(yīng)諾首席科學(xué)家康裕建描述了大致過(guò)程：首先是內(nèi)皮細(xì)胞，然后是平滑肌細(xì)胞，最后是成纖維細(xì)胞，每一層，用到的生物墨汁并不一樣，富含不同的營(yíng)養(yǎng)成分，通過(guò)打印桿上一層特殊的冷凝材料不斷滲透、滋養(yǎng)每個(gè)細(xì)胞層的打印過(guò)程……在0—4攝氏度的環(huán)境下，3D生物打印血管初具雛形；當(dāng)周邊環(huán)境逐步提升到常溫，冷凝材料從已塑型的打印血管內(nèi)剝脫；打印血管也將置于營(yíng)養(yǎng)液環(huán)境中，慢慢擁有活性，直到可以與其他器官、組織“自然結(jié)合”……

　　“血管是有層次的，不但要做分層，而且每一層有不同的細(xì)胞，每種細(xì)胞有不同的功能，這是做3D生物血管打印最大的挑戰(zhàn)。”康裕建說(shuō)。

　　2001年，康裕建在美國(guó)路易維爾大學(xué)工作期間，曾參與并幫助該校成功實(shí)施了世界第一例全心臟移植手術(shù)。這類(lèi)手術(shù)一共進(jìn)行了14例，但每例價(jià)格高達(dá)25萬(wàn)美元，而且需要150磅體重以上成年男性才能承受的手術(shù)要求，讓該手術(shù)深受成本、應(yīng)用范圍及生產(chǎn)工藝?yán)_，無(wú)法獲得美國(guó)FDA批準(zhǔn)。

　　3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，讓康裕建想到了解決難題的路徑。他攜團(tuán)隊(duì)打印出了人工心臟，并在豬身上實(shí)現(xiàn)了世界首例3D打印人工心臟全新置換手術(shù)的成功，但作為生物學(xué)家，他深知還有難題沒(méi)有解決——因?yàn)椴痪邆渖锘钚裕瑹o(wú)法解決血管內(nèi)皮化、血管堵塞等問(wèn)題。如何能把以上兩個(gè)問(wèn)題結(jié)合起來(lái)？

　　一個(gè)胚胎干細(xì)胞能在不同的時(shí)間分化生長(zhǎng)為不同的器官，最終成為一個(gè)完整的人，但卻沒(méi)有人能清楚地解釋為什么它能在不同的時(shí)間產(chǎn)生不同的分化?？翟＝▽?duì)此展開(kāi)了研究。干細(xì)胞+3D打印=3D生物打印的概念就此誕生。

　　核心的核心 不是磚的磚

　　3D生物血管打印的核心技術(shù)是生物磚（Biosynsphere）?？翟＝ㄗ孕诺乇硎具@個(gè)詞匯終將會(huì)被收入《大英百科全書(shū)》。

　　生物磚并不是磚塊，也非方方正正之形，這是一種新型的、精準(zhǔn)的、具有仿生功能的干細(xì)胞培養(yǎng)體系。它可以利用含種子細(xì)胞（干細(xì)胞、已分化細(xì)胞等）、生長(zhǎng)因子和營(yíng)養(yǎng)成分的“生物墨汁”，結(jié)合其他材料層層“打印”出具有生物活性的產(chǎn)品，再經(jīng)培育處理，形成有生理功能的組織結(jié)構(gòu)。“它有一個(gè)殼，這個(gè)殼不是簡(jiǎn)單的雞蛋殼，而是有功能，可生物降解、具有力學(xué)強(qiáng)度和抗機(jī)械損傷能力。而里面是細(xì)胞生長(zhǎng)因子和成千上萬(wàn)種的營(yíng)養(yǎng)成分。”

　　“在過(guò)去的15年中，我只做了一件事——專(zhuān)注于再生醫(yī)學(xué)和干細(xì)胞研究領(lǐng)域。”康裕建表示。憑借15年的積累和持續(xù)研究，他將具有開(kāi)創(chuàng)性意義的“生物磚”技術(shù)，用于復(fù)制胚胎發(fā)育時(shí)期的各種微環(huán)境，使干細(xì)胞在體外可以得到精確的定向分化控制，讓器官打印成為可能，拿到了器官再造的“鑰匙”。

　　一條3D生物打印創(chuàng)新鏈

　　中國(guó)工程院院士戴尅戎告訴記者，“3D生物打印的定制性對(duì)于個(gè)性化治療是個(gè)福音”。對(duì)此康裕建表示，“如果我們兩個(gè)人都是需要一根頭部的血管，但是你我的血管不一樣，你的血管給我，我的血管給你，都可能出現(xiàn)問(wèn)題。所以我們需要把個(gè)性化的信息做出來(lái)，大家知道云計(jì)算，我們也需要更精準(zhǔn)的能將每個(gè)人能夠區(qū)別出來(lái)的計(jì)算方法。”

　　據(jù)介紹，藍(lán)光英諾已經(jīng)打造了一個(gè)以干細(xì)胞為核心，包括醫(yī)療影像云平臺(tái)、生物墨汁、3D生物打印機(jī)和打印后處理系統(tǒng)四大核心技術(shù)體系的3D生物打印技術(shù)體系。藍(lán)光英諾希望借助其體系，建立3D生物打印創(chuàng)新鏈，和世界范圍內(nèi)各大醫(yī)療機(jī)構(gòu)、科研院所等共同拓展3D生物打印技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，并由此產(chǎn)生滿(mǎn)足個(gè)性化健康需求的產(chǎn)業(yè)鏈，推動(dòng)大健康產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展。

　　據(jù)了解，以生物磚技術(shù)為核心的3D生物打印將在基礎(chǔ)研究（3D細(xì)胞培養(yǎng)，胚胎學(xué)研究、細(xì)胞疾病模型）、臨床應(yīng)用（細(xì)胞治療、誘導(dǎo)組織再生、誘導(dǎo)血管再生）、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用（用藥預(yù)測(cè)、損傷修復(fù)、再生醫(yī)學(xué)、修復(fù)、替代病變組織和器官）等領(lǐng)域發(fā)揮突破性作用。任東川說(shuō)，“尤其是那些渴望創(chuàng)新性思維的醫(yī)學(xué)機(jī)構(gòu)，是我們首選的合作目標(biāo)。”

　　“以藥物研發(fā)為例，以往的體外細(xì)胞研究是基于二維空間的平面實(shí)驗(yàn)，但人體環(huán)境是三維空間，二維空間的平面實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果很難真實(shí)反應(yīng)人體真實(shí)情況，由此帶來(lái)治病機(jī)制和藥物研究的結(jié)果最終難以用于臨床。同時(shí)在藥物運(yùn)用到人體前，還需要先在動(dòng)物身上進(jìn)行試驗(yàn)，也有部分對(duì)動(dòng)物有效的藥物可能對(duì)人體無(wú)效而最終不能用于臨床，還有些病毒因只在人體傳播，動(dòng)物不具有實(shí)驗(yàn)性，沒(méi)有合適的動(dòng)物檢測(cè)模型，而限制了藥物的開(kāi)發(fā)范疇。”康裕建說(shuō)，“3D生物打印技術(shù)能實(shí)現(xiàn)這樣的研究突破，我們?cè)敢夂湍切┛释黄蒲邪l(fā)瓶頸的機(jī)構(gòu)合作，助力他們實(shí)現(xiàn)科研成果轉(zhuǎn)化和發(fā)展。因?yàn)榻柚?D生物打印和生物磚，直接取自人體干細(xì)胞，其生理和病理狀態(tài)以及對(duì)藥物的反應(yīng)都最接近于人體，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有的二維細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。因此對(duì)新藥研發(fā)、藥敏篩查、藥物毒性和安全性檢測(cè)等諸多方面都可能優(yōu)于現(xiàn)有的研究和檢測(cè)系統(tǒng)，其結(jié)果也更加仿生、精準(zhǔn)、安全、有效。”

　　醫(yī)療影像云平臺(tái)更是3D生物打印的前期應(yīng)用市場(chǎng)。它可以衍生出3D看片系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)醫(yī)患交互式看片、問(wèn)診系統(tǒng)?；颊呖梢詫⒆约旱亩S影像數(shù)據(jù)上傳至平臺(tái)，轉(zhuǎn)化為三維影像，直觀表現(xiàn)出患者病灶便于患者了解病情，降低醫(yī)患溝通難度，在此基礎(chǔ)上患者可選擇適合自己的醫(yī)生，進(jìn)行相關(guān)診斷咨詢(xún)。還可以幫助醫(yī)院升級(jí)現(xiàn)有信息化系統(tǒng)，提升歷史病歷數(shù)字化能力和大數(shù)據(jù)挖掘能力，實(shí)現(xiàn)中小型醫(yī)院遠(yuǎn)程會(huì)診。

　　“醫(yī)療影像云平臺(tái)還能在手術(shù)仿真、手術(shù)導(dǎo)航、術(shù)前模擬等方面發(fā)揮作用，提高手術(shù)成功率，減少真實(shí)手術(shù)時(shí)間，降低患者痛苦。同時(shí)，將醫(yī)學(xué)病例存入數(shù)據(jù)庫(kù)，不斷優(yōu)化醫(yī)療方案和手術(shù)流程，為智慧醫(yī)療奠定基礎(chǔ)。”任東川說(shuō)，與四川大學(xué)華西醫(yī)院在3D影像系統(tǒng)的運(yùn)用方面已有成功經(jīng)驗(yàn)。

　　除了公司的首席科學(xué)家，康裕建的頭銜有很多，中組部首批“千人計(jì)劃”國(guó)家特聘專(zhuān)家、美國(guó)毒理科學(xué)院院士、國(guó)際再生醫(yī)學(xué)研究應(yīng)用與規(guī)范聯(lián)盟主席、中國(guó)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟生物醫(yī)學(xué)3D打印理事會(huì)執(zhí)行主席等，他在跟記者溝通時(shí)說(shuō)道，“我們不要宣傳我們是第一，我們沒(méi)有必要爭(zhēng)那個(gè)第一，我們做的這個(gè)事我們認(rèn)為僅僅是一個(gè)有用的事，我希望我們通過(guò)這樣一個(gè)平臺(tái)，能夠?yàn)榇蠹抑圃斐鲆粋€(gè)每個(gè)人都可以成為第一的平臺(tái)，就像我們?cè)谧模恳粋€(gè)人都可以找到一個(gè)方向和我們合作，成為你各自的第一。”