醫(yī)械創(chuàng)新資訊
生物3D打印技術(shù)旨在把人造組織和生物器官三維圖像化，然后利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)三維模型，并對(duì)模型進(jìn)行分層和數(shù)控編程，以加工活性材料包括生物材料、生長(zhǎng)因子、細(xì)胞等為主要內(nèi)容，最終制造出具備生物功能的人造組織或器官。
憑借著快速性、準(zhǔn)確性以及擅長(zhǎng)制作復(fù)雜實(shí)體的特性，生物3D打印已經(jīng)成為再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域最被看好的技術(shù)，吸引了不少企業(yè)入局，諾普再生就是其中一家。
諾普再生成立于2016年，是一家專(zhuān)門(mén)從事生物3D打印的高新技術(shù)企業(yè)，專(zhuān)注于用生物3D打印技術(shù)研發(fā)出臨床可及的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)組織修復(fù)和器官修復(fù)。目前，公司已經(jīng)自主研發(fā)出適合于臨床應(yīng)用的OPUS（Organ Printing United System）打印平臺(tái)，可打印活性軟組織產(chǎn)品、硬組織植入物等，能兼容各種生物細(xì)胞，營(yíng)造出適合細(xì)胞長(zhǎng)期存活的微環(huán)境。
再生醫(yī)學(xué)已迎來(lái)技術(shù)交替節(jié)點(diǎn)，生物3D打印潛力顯現(xiàn)
生物3D打印技術(shù)制成的再生型組織工程產(chǎn)品的應(yīng)用前景非常廣闊，諾普再生瞄準(zhǔn)的是組織和器官修復(fù)領(lǐng)域。
因老齡化、事故、外傷、慢性疾病等原因，我國(guó)每年有著大量的組織修復(fù)和器官移植需求。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)每年骨缺損和骨損傷患者約為300萬(wàn)人，皮膚缺損患者約為400萬(wàn)人，每年等待器官移植的患者有150萬(wàn)人。
自體移植和異體移植是組織和器官修復(fù)領(lǐng)域常用的手段。但自體移植對(duì)供體區(qū)域限制較大，異體移植存在排異反應(yīng)，并且中國(guó)供體的供需矛盾極大，移植器官滿足率僅為1:150。
在此情況下，再生型組織工程產(chǎn)品成為了解決組織和器官修復(fù)領(lǐng)域供需矛盾的突破口。諾普再生聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO楊熙判斷，組織和器官修復(fù)領(lǐng)域已經(jīng)到了技術(shù)更替的臨界點(diǎn)，生物3D打印技術(shù)在該領(lǐng)域大有可為。正是基于這一判斷，公司創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)在2016年創(chuàng)立了諾普再生。
每個(gè)人都是細(xì)分領(lǐng)域的專(zhuān)才，更是交叉領(lǐng)域的通才
生物3D打印技術(shù)是一個(gè)交叉學(xué)科，涉及再生醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、機(jī)械工程、數(shù)字化醫(yī)學(xué)等。目前，諾普再生已經(jīng)組建起了一批經(jīng)驗(yàn)豐富、多元化的團(tuán)隊(duì)，既有在皮膚再生方面有超過(guò)20年經(jīng)驗(yàn)的再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域權(quán)威專(zhuān)家，也有在材料科學(xué)、機(jī)械制造、醫(yī)療器械領(lǐng)域沉淀了數(shù)十年的專(zhuān)業(yè)人才，還有在創(chuàng)新產(chǎn)品轉(zhuǎn)化方面有10余年經(jīng)驗(yàn)的行業(yè)人士。
“諾普再生的核心團(tuán)隊(duì)具備的專(zhuān)業(yè)背景可以解決目前生物3D打印的一些核心技術(shù)問(wèn)題，同時(shí)能夠?qū)⑶把氐募夹g(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品?！?/span>
同時(shí)，楊熙強(qiáng)調(diào)：“公司的每個(gè)人不僅是細(xì)分領(lǐng)域的專(zhuān)才，更是交叉領(lǐng)域的通才?！?/strong>諾普再生始終以臨床需求為導(dǎo)向進(jìn)行研發(fā)。在產(chǎn)品立項(xiàng)和研發(fā)環(huán)節(jié)，研發(fā)人員都會(huì)學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)知識(shí)、前往醫(yī)院實(shí)地觀摩手術(shù)過(guò)程，讓產(chǎn)品更好地服務(wù)于醫(yī)生和患者。
以臨床需求為導(dǎo)向，推出適合臨床的生物3D打印系統(tǒng)
目前，諾普再生已經(jīng)自主研發(fā)出以O(shè)PUS多工藝整合打印平臺(tái)為基礎(chǔ)的生物3D打印完整解決方案，包括OPUS打印平臺(tái)、高效的生物墨水開(kāi)發(fā)體系、具備臨床實(shí)用性的打印工藝。
據(jù)楊熙介紹，OPUS平臺(tái)的核心競(jìng)爭(zhēng)內(nèi)核體現(xiàn)在兩方面：
實(shí)現(xiàn)生物打印材料（細(xì)胞、天然大分子、合成高分子等）同時(shí)打印。需要打印的產(chǎn)品既有軟組織也有硬組織，存在異質(zhì)性。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是不同的材料需要不同的打印工藝和打印機(jī)。OPUS平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了高低粘度、高低溫度以及多種交聯(lián)固化方式的材料的同時(shí)分區(qū)打印。
OPUS平臺(tái)突破了普通打印尺寸的限制，并符合臨床產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的環(huán)境控制要求。傳統(tǒng)的生物3D打印機(jī)只能打印一些小尺寸的產(chǎn)品，無(wú)法滿足臨床上打印骨骼等大尺寸產(chǎn)品的需求，而OPUS在打印尺寸上，能夠適應(yīng)人體尺寸一次成型打印。
諾普再生研發(fā)的用于細(xì)胞打印的多種生物墨水，可以打印皮膚、軟骨、間充質(zhì)干細(xì)胞，營(yíng)造出適合細(xì)胞長(zhǎng)期存活的微環(huán)境，并且易于打印，可廣泛支持臨床應(yīng)用。
打印工藝的關(guān)鍵在于構(gòu)建精細(xì)三維結(jié)構(gòu)，模擬類(lèi)似細(xì)胞外間質(zhì)的微環(huán)境，促進(jìn)移植后組織或器官的功能化、血管化等，同時(shí)諾普非常注重臨床實(shí)用性，兼顧機(jī)械強(qiáng)度、生物相容性、手術(shù)術(shù)式和使用便利等。
OPUS打印平臺(tái)是真正適合多場(chǎng)景的臨床實(shí)用性解決方案
基于OPUS打印平臺(tái)，諾普再生正在研發(fā)一系列硬組織和軟組織修復(fù)產(chǎn)品。楊熙表示：“公司正在進(jìn)行小批量生產(chǎn)，積極推進(jìn)臨床試驗(yàn)。預(yù)計(jì)三年內(nèi)能夠取得注冊(cè)證?！?/span>
同時(shí)，在發(fā)展過(guò)程中，諾普再生的生物3D打印平臺(tái)OPUS獲得了多家醫(yī)院和研究機(jī)構(gòu)的高度認(rèn)可。2019年，諾普再生正式啟動(dòng)OPEN-LAB計(jì)劃，依托OPUS平臺(tái)推出3D生物打印服務(wù)，為頂尖醫(yī)療機(jī)構(gòu)、工業(yè)客戶提供基于生物3D打印的新型解決方案。
據(jù)了解，到現(xiàn)在，諾普再生已和數(shù)十個(gè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)等所達(dá)成醫(yī)工交叉、科研服務(wù)等合作，服務(wù)項(xiàng)目超過(guò)100個(gè)。
生物3D打印是3D打印研究中最前沿的領(lǐng)域
數(shù)據(jù)顯示，2018年全球3D打印行業(yè)總產(chǎn)值為96.8億美元，2024年全球總產(chǎn)值將達(dá)356億美元。其中，醫(yī)療3D打印產(chǎn)值占到總行業(yè)的28%至37%。2018年，全球醫(yī)療3D打印市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到34.2億美元，預(yù)計(jì)到2024年醫(yī)療3D打印市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到96.39億美元。
作為醫(yī)療3D打印研究中最前沿的領(lǐng)域，生物3D打印市場(chǎng)也將快速增長(zhǎng)，有望成為3D打印技術(shù)大規(guī)模推廣的領(lǐng)域。
楊熙明顯地感受到，與前幾年相比，近兩年生物3D打印領(lǐng)域空前活躍，相關(guān)的科學(xué)研究越來(lái)越多，新的企業(yè)也不斷涌現(xiàn)?！翱偠灾?，相比前幾年，這一行業(yè)有了很大的進(jìn)展和突破，未來(lái)諾普再生會(huì)和行業(yè)伙伴共同合作，合力推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。”
但楊熙也提到，我國(guó)生物3D打印市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)還很薄弱，產(chǎn)業(yè)鏈不完善。生物3D打印使用的很多原材料都還依賴進(jìn)口。另外，在人才儲(chǔ)備方面，我國(guó)還缺乏具有生物3D打印研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的人才。
“這些客觀因素決定了生物3D打印產(chǎn)品的整體路徑非常長(zhǎng)，進(jìn)入壁壘高。但一旦進(jìn)入，產(chǎn)品的生命周期也會(huì)非常長(zhǎng)，高壁壘與高效益并存。諾普再生正在積極與產(chǎn)業(yè)鏈上下游進(jìn)行合作，積極培訓(xùn)醫(yī)工交叉團(tuán)隊(duì)，希望能夠快速推動(dòng)產(chǎn)品上市，在生物3D打印領(lǐng)域占據(jù)一席之地?！?/span>
