医疗3D打印：三大成果与五大阶梯！

　　但是体外的细胞培养完以后，我们把它种植在用3D打印的这种组织结构上，比如说骨头上，这种从体外移植到体内的骨骼组织会不会产生变化呢?其实变化是有的，大量的实验证明这是有的，跟培养的技术有关系，与构建的技术也有关系，干细胞尤其是多能干细胞定向又变成骨骼细胞的时候，有些就会产生癌变，在基质上进行培养以后，把它植入到人体以后这种癌变随着就会进入人体了。所以要用到基因编辑和基因测序，将体外进行培养的细胞进行测序，看它是否有癌变，如果没有癌变就是一个完整的健康的细胞，种植培养移植。

　　这个技术现在在国内外都在同步研究，目前来说，大家都亟需解决的一个问题，就是干细胞的种类足够多，大家都知道其实在国内外做干细胞的现在比较多，能完整的控制它的定向诱变的条件也是非常苛刻的，它有优势，其实也有缺陷，但无论如何，它结合3D打印技术已经在健康领域大显身手。

　　3D打印技术在医疗领域演进的五个生命阶梯

　　这里要重复一下“再生”的概念，其实这种再生就是生物医学的工程，生物医学加工程学的概念，它将人体，将人体被损害的组织器官，失去功能的组织器官，使它重新具备原来的生理功能，这个过程就叫再生技术。

　　说到再生技术，离不开干细胞，干细胞其实是在体外对它进行定向的诱变，然后将它进行扩增，把它定向诱变成定向的比如说骨细胞，就是我们说的种子细胞，结合这种组织器官的构建，把它进行活性培养，然后进行临床的治疗，最后可能得到一个临床的检验，然后反反复复地提高质量。再生医学，尤其是干细胞，是最关键的技术，也是最关键的环节。

　　3D打印在医疗健康行业革命性的五个生命阶梯，分为：

　　无生命体

　　简单生命特征

　　活性组织

　　复杂组织器官

　　完整生命体

　　无生命体，前面有讲，比如病理模型的构建，个性化器械的应用，个性化的植入的应用，还有一些手术的导航板的应用;有简单生命特征，就是基于生物材料构建的一个简单的组织，对它进行了简单的细胞培养，使它具有了一些非常简单的生命特征，比如说生长、相容;活性组织前面也讲了，比如说骨骼是一个活性组织，比如说颅骨、股骨、胫骨等等，这是硬组织，也属于活性骨骼。活性组织还有什么呢?目前能做得到的还有血管、静脉血管;复杂的组织器官有肝脏、心脏、肾脏等等;第五个是完整的生命体，其实复杂的组织器官能做了，也许有一天就能组合，对不对，这些都是有可能的。

　　3D打印技术在医疗领域的应用现状及局限

　　我们以骨骼为主，当然主要是用在骨科，延伸还有口腔颌面科学、神经外科、心胸外科还有其他的普通外科，应用领域是极其广泛的。

　　前面讲了病理模型的构建、导航板的应用，这在神经外科应用也是非常典型的。比如说人的脑袋里面有神经损伤，对它进行修复，首先要对病理的神经进行数据还原，得到病理模型，这种病理模型的数据其实极其复杂，对他进行解析以后，对它植入的修复材料进行导航，把材料或者相关的药物送达到缺损的部位，这就是导航板的使用。然后损坏的神经在药物或者是其他物理的干预下，要生长，进行修复，那么这种手术中的导航板又可以引导它向另外一端发展，然后把它结合起来。

　　不管是有生命的还是无生命的3D打印产品，其实当中的任何一个东西的产生，需要的数据或者是过程相当复杂，可能还牵扯到其他的学科，比如说生物力学、运动力学等等，相关的数据融合，最后才能做成一个完整的科学的东西出来。

　　其实任何一个学科，尤其是一个新兴的学科，一个创新的东西，它都不是完整的。

　　首先是技术的储备不足。可能跨学科到了化学、物理、计算机、自动化等等学科，基础研究到目前来说做得不是很充分，需要充分地融合。

　　第二个是知识产权的严重不足。起步比较晚，尤其是基础行业的研究知识产权比较少，如果是自己不做知识产权保护的话，在以后的产业化当中可能会遇到问题。所以在做这个东西的时候，我们的经验，就是要做大量的发明专利来保护相关的东西，甚至要做一些PC机的审批，同步申请国际的一些保护。知识产权要相当地重视，而整个行业对知识产权的重视严重不足。

　　还有法规问题。美国从2014年开始极力地支持3D打印技术在临床的应用，中国积极跟进，包括欧洲、澳大利亚都积极跟进。中国相继出来三个政策，2015年年底第一个，2016年连续出了两个，尤其是最近已经支持到只要有相关知识产权的可以申请绿色通道。

　　最后我简单总结一下，无论如何，3D打印技术在医疗领域的初步应用，已经颠覆了人们对现有医疗的认知，众多发达国家都投入了足够的人力及资金，以期将此作为人类健康的全球战略。基于3D打印技术的再生医学组织工程，已经成为继人类基因大规模测序完成之后，生命科学中最活跃的发展领域之一及科技竞争的焦点，在国际性的产业竞争热潮来临之前，掌握关键技术就获得了生命科学前沿技术的制高点。

　　医疗其实是综合学科，是跨学科的，需要众多的跨界的交叉的研究，交叉的临床实验，才能做出一个完整的创新的东西。来自各种学科的数据需要融合，需要合作。3D打印本身目前来说有它的局限性，比如说人们无法对复杂的脏器进行全面的认知，需要大量的时间去做，但无论如何这都是可以预期的。包括我们在内，能做到现在的程度，都是站在巨人的肩膀上，实践并创新。