【3D打印高端演讲】解放军总医院全军骨科彭江：软骨3D打印

【3D打印高端演讲】解放军总医院全军骨科彭江：软骨3D打印

【导读】 在6月下旬，世界3d打印大会在青岛举行。南极熊3D打印网也到了现场进行了大量的报道，详情请看南极熊报道 http://www.dddyin.com/forum-103-1.html 。南极熊作为一个3d打印的专业媒体平台，一直致力于推动中国3D打印行业的发展。希望下面的一些内容对大家有所启发。


    杨永强：Jack Zhou教授谈的非常好。不管是3D打印的细胞也好，器官也好，在医院里，在病人的身上应用，现在需求非常大。我们现在请解放军总医院全军骨科的彭江主任给我们谈一谈在医院里面，尤其是骨科这一块，软骨这一块对3D打印的需求，以及它这方面的情况。   

    彭江：首先能参加这个会议，能跟咱们3D打印的同行一块交流，我觉得是一件非常荣幸的事情。这个3D打印，我大概从02年开始跟卢院士接触，当时是跟清华大学的严教授合作，他当时是清华大学机械工程系的负责人，当时他就开始尝试做这个细胞打印的事情。当时他已经打印出骨个结构，股骨头打印得很漂亮。包括他自己的手，都打印出来了。但是当时就提到一个问题，卢院士说了一个，我要打印出骨小梁，厚度大概是200微米，我要实现骨修复材料的仿真制备。后来我们一直在关注，包括我们一直在做骨的修复技术。尤其在关节负重区的骨缺损，这是非常难修复的，当时就提出这个要求。到后来，去年杨教授打印出一个东西，我觉得有可能实现。他打印了特别小的小方块，当时我看了以后，我觉得咱们国家的3D打印技术确实进入了一个崭新的时期。从他打印出来之后，他把金属的东西打印得非常非常薄，我觉得这是一个发展的方向，这个是我感触比较深刻的地方。

    另外一个，刚才周教授说了，在这种非植入性的材料，辅助性的东西，我觉得3D打印技术也发展得非常快。从研发应用来讲，我觉得也是一个非常好的方面。包括刚才几位专家讲的，我觉得都给我一个非常深刻的印象。

    但是今天咱们的主题是谈到人工的组织和器官，牵扯到活细胞打印的东西。不管在哪个方向，在骨科，在打印的人工肝脏、人工心脏、人工膀胱、人工肺，我觉得这个东西说起来比较遥远，但是确实是触手可及的事情。当年我想3D打印机，那个机器那么小，但是现在要打印飞机，打印轮船，打印发动机，这是大的，从高精度的东西也能实现了。现在打印活的，我想先从几个层面来讲，你打印的组织和器官首先是一种活的，我觉得这个方面，有几个理念必须要深刻认识。不管是软骨还是器官，它是一个活的东西，它首先需要一种营养支持系统。我们普通的，包括三维支架培养，它的细胞深度不超过100微米，再深营养出现问题了。有些打印技术很高，植入体内又无法维持它的结构。包括我们现在搞组织工程，现在也碰到一个非常大的技术瓶颈，就是如何把这种小的组织，构建小的组织容易，构建一个薄的东西容易，但是构建一个大的、有功能的东西，这就比较难了。在这个方向上来讲，我们在这个领域上，我也是摸爬滚打十年，我也反复讲这个问题。现在我的想法是在咱们器官的构建里面，能不能第一步构建出它的支持系统。什么叫它的支持系统？任何一个器官和组织都需要营养，另外一个是代谢产物的排出。它的营养就是动脉，它的排泄系统就是静脉。对于肝脏来讲再加一个胆管，对于肾脏来讲加一个肾小管，把排出的东西变成尿液排出去。还有一个淋巴，我的想法就是在这个地方，咱们不仅是3D打印的科学家个人努力，它还牵扯到整体的合作。牵扯到什么合作呢？要和医学工作者，搞生物的，搞细胞生物的。比如说现在对于骨科来讲，骨的移植量是非常大，每年至少100万例。咱们植的骨头全是死的，包括平时用的髂骨，表面细胞是活的，里面都是死的，我们怎么样保证植进去的是活的。

    那么咱们人工器官、人工组织就提供了一个非常好的方向，就是我们能够很快的把它修复。但是上回杨教授就专门提出这个问题，我们的想法就是我们先通过这种技术，比如说3D打印技术，能不能把血管、动脉和静脉，包括毛细血管的东西先构建出来，我想这个基本上不难。

    另外一个，随后我们再通过3D打印技术把这种活的细胞，我们一层一层的弄出来，或者采用一层层打印的方法来构建出这样的组织。我想在人工器官的构建方面需要新的理念，我们不要再局限于还是一层层打印的方法，这个理念要予以革新。

    还有，刚才周教授说得很好。咱们的细胞太娇嫩了，你轻轻碰它一下就死，酸度、PH值、养分、二氧化碳，都对它的活性有很大的影响。我现在的想法是我们构建软骨的过程中，我们先来尝试构建微组织的东西。刚才讲的微球很好。这个牵扯到材料，细胞生物学领域，能不能把细胞保护起来，我们把细胞做成一个微组织，通过微组织就不那么娇嫩了，因为组织还是比细胞保护性更好。我想这是一个需求，我简单提一种我自己的想法。

    还有一个，有些东西先要和细胞生物学家联合起来。我们在骨科领域，在构建软骨的过程中已经开始尝试这个技术，我们首先构建出软骨的小微粒、小组织，然后把小组织通过3D打印的方法直接打印出一个符合局部形状的片放进去来修复它。我们还可以打骨和软骨组织，一起构建出来，包括现在的肌腱、神经修复材料，都可以尝试这样弄。

    3D打印发展到一定程度以后相当于抛物线一样，已经进入了快速上升期。我觉得从这个方面来讲，我作为一个来自医院的工作人员，我觉得我非常有信心，这个产业等于说是含苞待放的程度，在其它领域开花了，在医学领域肯定不会远。谢谢。   

    杨永强：谢谢彭江主任，彭主任作为医院的医生，他接触了很多这样的病例，也对3D打印的需求提出了一些自己的看法。我想我们从事3D打印研究的人员一定要和像彭主任这样的医生多交流，甚至大家合作。像刚才他提到的，我们做的这个不管是软组织也好，或者是他提到细胞打印也好，如果能做成一个组织，这里面就需要不是光是一个细胞的问题，就需要它的营养供给系统，让它能存活，这是将来3D打印里面非常重要的方面。