前沿︱上海大学团队研发“生物3D打印机”使修复手术更完美

近日，著名的《美国物理联合会》期刊上发表了上海大学快速制造工程中心胡庆夕教授团队在生物3D打印方面的突破性研究工作。该团队研发的生物3D打印机，可以实现宏微观结构的复合成形和微纳结构表面修饰，同时可以实现滴涂、共混沉积、电喷、静电纺丝等多种细胞直接复合接种方式。

目前，医学上已经能够开展多项修复手术，但都存在问题。比如血管狭窄手术，需要放置金属支架，装和取需要进行二次手术；又比如对于大面积烧伤的病人来说，皮肤移植迫在眉睫，采用自体皮肤非常有限，异体不但存在排异问题，而且同样存在供需矛盾。

胡庆夕介绍说，与金属和塑料物质不同，生物3D打印机“吃”的材料是生物材料，例如羟基磷灰石、磷酸三钙、海藻酸盐、明胶、骨胶原等，这些材料具有可降解和生物相容的特性，只需一次手术，就能帮助病人达到完美的修复。

用传统的方法制作的骨骼很难承载细胞，即使通过有效方法附着了一些细胞，这些细胞最后大部分会“滑到”底部，影响体外培养的效果。胡庆夕介绍说，生物3D打印技术可以融合了“电纺丝”“电喷射”等多项新技术，能够根据需要进行宏微纳尺度的均衡打印。目前科研团队已经掌握了生物3D打印制备血管、皮肤、软骨等的新技术。

2001年，胡庆夕教授受命与华中科技大学合作组建快速制造工程中心，开始接触陌生的3D打印技术。经过10年的努力，于2010年终于进入了实质性装备研发阶段。目前团队里集合了机械、控制、计算机、生物材料等多个领域的科研人才。