耳朵、骨骼、心脏……探秘神奇的“生物打印”
央视网·2025-09-19 06:47

生物医学工程前沿技术进展 - 科研团队于2025年6月找到哺乳动物器官再生的“分子开关”,使受伤成年小鼠重新长出耳廓软骨和神经组织 [1] - 2025年8月全球首个直径超1厘米的活体心脏类器官在上海实验室培育成功,该器官来源于人源干细胞,具有天然活性和低排异性 [1] - 生物医学工程技术正从人工关节、心脏支架等,向智能假肢、3D打印器官等工程化手段发展,成为抗衡疾病的关键力量 [3] 3D生物打印技术与应用 - 3D生物打印使用生物墨水,其原材料为细胞与水凝胶、活性因子的融合物,打印一个器官往往需要几十亿甚至上百亿个细胞 [4][7] - 深圳清华大学研究院研发出高科技生物3D打印机,打印精度可达100微米甚至更低,可打印具有生命活性的类器官如耳朵、骨骼、心脏等 [4][9] - 皮肤、软骨、骨支架等简单组织和膀胱等小型类器官已实现打印并用于临床,打印复杂器官仍处于科研阶段 [11] 类器官在药物研发中的应用 - 高通量类器官打印设备可将临床癌症患者组织与生物材料混合,在体外高效模拟出肿瘤类器官,用于药物筛选 [14] - “类器官试药”可在不同试药腔室同时测试多种药物和剂量,筛选最有效治疗方案,目前已走入临床,替代传统在患者身上“盲试”的方法 [14] 原位打印与再生医学 - 原位打印技术可模拟在受伤皮肤组织上直接打印新皮肤,并能以微创方式深入到人体内部进行修复 [16] - 该技术可将带活细胞的生物墨水打印在心脏梗死区域,形成心脏补片以修复坏死的心肌组织 [16] - 行业正致力于提升打印精度、构建复杂微结构和血管网络,并解决打印器官的长期功能维持与稳定性问题 [16] 跨学科创新与视觉修复 - 上海三个国家重点实验室跨界合作,开发出全球首款超宽光谱视觉假体,使失明动物恢复可见光感知并具备红外感光能力 [17][18] - 该视觉假体为超薄贴片,仅指甲盖二十分之一大小,内部布满纳米线,可不依赖电池和外部摄像头,植入眼底即可激活残存神经细胞 [18] - 通过优化,该器件光电流密度从最初的0.1或0.01安培每平方厘米提升至30安培每平方厘米,达到已知体系最高水平 [22] 地方政府产业战略布局 - 上海自2021年起布局类器官创新生态圈,支持类器官和器官芯片等在药物筛选、药效试验和个性化医疗领域的创新项目 [26] - 湖北将类器官等列为生物医药产业重点方向,目标到2027年使生物医药产业规模达2500亿元 [26] - 深圳在支持医药和医疗器械发展的措施中,将细胞治疗、基因治疗、生物制造等前沿方向列为重点资助对象 [26]