10月14日，杭州科学大讲堂邀请浙江大学机械工程学院教授、博士生导师贺永教授为听众带来题为“生物3D打印：器官的体外再造”的科普报告。
贺永从3D打印一些有趣的应用场景入手，深入浅出地阐述了3D打印的历史沿革、发展方向和应用前景。目前，几乎所有的工科专业，包括轻工制造、建筑设计、新材料研发、航空航天等领域，都会用到3D打印相关的技术，其中，生物医疗也是3D打印非常重要的应用领域之一。
生物医疗与3D打印结合在一起，称为生物产品打印，或者生物3D打印。医疗界对3D打印的需求和应用，主要有手术规划、模拟训练等。医生在给病人做非常复杂的手术之前，例如心脏手术，一堆血管互相耦合交错，风险非常大，3D打印的出现可以把复杂的病灶部位完全打出来，这样医生术前会诊的时候，可以直接对着实物做一个手术的规划，非常有利于手术进行。医院要建帮助医生快速训练的实验室，给医生提供更逼真的模拟环境帮助训练。用3D打印可以做各种各样的手术模拟器，模拟各种手术过程中人体器官的反应，帮助医生训练手感，提升能力。
贺永介绍，可降解材料的研发是生物3D打印的研究热点之一。现在钛合金的金属类人工骨骼植入已经非常多了，但是金属件植入体内后，人体的骨头是软的，如果互相之间摩擦，人体骨头会被磨损掉，会非常痛苦。植入体内的是异物，我们能不能变成自己体内的部分呢？因此很多研究人员在做可降解的材料。3D打印好的骨骼植入到身体里面，前期帮助修复，修复完以后降解没了，自己的骨头长上去就完成了。这就类似动手术的缝合线，缝上去以后自动就降解，不需要拆线。
贺永说，他的研究范围是要把这个细胞当成原材料，在体外组成器官。生物3D打印领域特别热门或者想像空间最大的，是能不能在体外做个器官出来，比如肾坏了换个肾，肝坏了换个肝，这是一个假想，目前的技术还没有到这个层次。现在3D打印器官主要用于修复体表缺损，如修复颌面缺损。他们研发团队打印出来的耳朵、鼻子等已经非常接近真实耳朵，不仔细看都分辨不出真假。
技术在不同阶段有不同应用，每一项技术突破都非常值得高兴。贺永说，怎么在体外把一个活的器官做出来，是目前团队研发的重点，即实现生物3D打印器官的功能化，比如把一个血管在体外完整的创建出来。人体正常的血管有三层细胞的结构，从体内最里面的内皮到平滑肌到纤维细胞，我们可以在体外完整地构建出来，并且赋予其血管的功能。比如，把肿瘤细胞取出来，在体外把这个肿瘤建起来，然后试验各种药物，看到底哪个药物或者哪个组合的药物对这个肿瘤是有效果的，通过这个途径研究肿瘤的治疗方法。他说，这项技术在实验室阶段已经算比较完善了，未来几年内或许能在临床上得到应用。
本报记者 张巧琴
