新快报讯 独立自主研制的超快速体积生物3D打印机填补国内空白，技术指标达到国际一流水平。记者从广州医科大学获悉，该校共有5个项目入围第一届粤港澳大湾区博士博士后创新创业大赛决赛，最终获得金奖1项、铜奖1项，优胜奖2项。其中，生物医学工程学院谢茂彬博士的“超快速体积打印机：生物3D打印变革者”项目，以得分第一的成绩获得金奖（创新赛）。

目前，该团队正在与相关公司和医院合作，推进3D打印类器官在肿瘤精准治疗，以及患者个体化药物筛选指导用药的临床转化工作。　

可数秒完成厘米尺寸三维物体打印　多项变革性创新点达国际一流水平

“如今市场上商用的3D打印机主要是采用传统的逐层打印技术。”该项目负责人兼生物3D打印技术及生物墨水材料负责人谢茂彬告诉记者，该技术打印速度较慢，厘米级尺寸的打印时间一般需要超过十几分钟甚至十几个小时，非常不利于细胞存活。在无接触、超快速体积生物打印机方面，目前国内基本处于空白状态。

不同于传统的逐层打印原理，该项目基于CT成像技术的反向运用，将三维物体的断层层析的二维图片通过特定算法进行纵向投影至按一定速度旋转的打印瓶中，从而使打印瓶中的光固化墨水能在所有方向上同时形成三维物体。

“传统的3D打印技术需要采用逐层堆叠的形式进行打印，从二维平面堆叠成三维结构。而超快速体积生物打印机的技术革新类似于全息投影，利用光直接打印出三维结构的物体。”广州医科大学生物医学工程学院副院长、项目算法方向负责人谢国喜说道。

“我们技术的一大突破就是，可以在十几秒内完成一个厘米级器官的重建，细胞的存活率也大大提高。”谢茂彬进一步介绍，团队自主研制的超快速体积生物3D打印机，有着诸多的变革性创新点，填补国内空白，技术指标达到国际一流水平。

比如，该技术能实现数秒至数十秒内完成厘米尺寸三维物体的打印，解决了现有生物打印机打印速度慢的最大痛点；细胞存活率大于95%，打印分辨率可以达到50微米；打印系统和打印物体完全无接触，对细胞等活性成分无损伤；打印物体的表面光滑，真实模拟人体器官表面结构；能做到完全的无菌打印，打印条件温和，即可以利用可见光在常温下实现打印，更适合生物打印。

3D打印肿瘤类器官工作正推进　为患者精准治疗与个性化用药提供指导

谢茂彬透露，目前，项目团队已经完成样机开发和功能验证的工作。同时，样机已陆续提供给广州部分高校、大型生物科技公司、大型三甲医院试用，并正在与相关公司和医院合作，推进3D打印类器官在肿瘤精准治疗和患者个体化药物筛选指导用药的临床转化工作。

“在肿瘤疾病方面，每个患者对不同药物的敏感性不一样，讲究个性化治疗。如果要想快速知道哪一种药对患者更有效，就需要培养肿瘤类器官来进行用药测试。”谢茂彬告诉记者，传统的构建方法依赖人工操作，效率低、稳定性差、周期长，“而运用我们的技术只需要几十秒即可完成类器官构建，不仅节省了大量宝贵的时间，而且所构建的类器官一致性好、稳定性高，让患者能在治疗窗口期得到个性化的用药指导和有效的治疗。”

他透露道，为了快速打开并占领市场，第一阶段（1-2年）主要针对科研市场，包括但不限于：组织工程、再生医学、类器官构建、药物筛选、基因测序、微流控芯片构建、可植入电子元器件构建、定制化药片和医疗部件（如骨螺钉、微针贴片）构建等。“通过第一阶段的积累，后续将申报临床批件及相关医疗器械证，以便能够以肿瘤精准治疗和骨科植入物两个临床市场作为重点抓手，进入临床市场。 　”

采写：新快报记者 王娟 通讯员 广医宣

图片：新快报记者 龚吉林

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