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，然后利用計算機輔助設計三維模型，并對模型進行分層和數(shù)控編程，以加工活性材料包括生物材料、生長因子、細胞等為主要內(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、準確性以及擅長制作復雜實體的特性，生物3D打印已經(jīng)成為再生醫(yī)學領域最被看好的技術(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，是一家專門從事生物3D打印的高新技術(shù)企業(yè)，專注于用生物3D打印技術(shù)研發(fā)出臨床可及的產(chǎn)品，實現(xiàn)組織修復和器官修復。目前，公司已經(jīng)自主研發(fā)出適合于臨床應用的OPUS（Organ Printing United System）打印平臺，可打印活性軟組織產(chǎn)品、硬組織植入物等，能兼容各種生物細胞，營造出適合細胞長期存活的微環(huán)境。
再生醫(yī)學已迎來技術(shù)交替節(jié)點，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)品的應用前景非常廣闊，諾普再生瞄準的是組織和器官修復領域。
因老齡化、事故、外傷、慢性疾病等原因，我國每年有著大量的組織修復和器官移植需求。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國每年骨缺損和骨損傷患者約為300萬人，皮膚缺損患者約為400萬人，每年等待器官移植的患者有150萬人。
自體移植和異體移植是組織和器官修復領域常用的手段。但自體移植對供體區(qū)域限制較大，異體移植存在排異反應，并且中國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領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，組織和器官修復領域已經(jīng)到了技術(shù)更替的臨界點，生物3D打印技術(shù)在該領域大有可為。正是基于這一判斷，公司創(chuàng)始團隊在2016年創(chuàng)立了諾普再生。
每個人都是細分領域的專才，更是交叉領域的通才
生物3D打印技術(shù)是一個交叉學科，涉及再生醫(yī)學、材料科學、機械工程、數(shù)字化醫(yī)學等。目前，諾普再生已經(jīng)組建起了一批經(jīng)驗豐富、多元化的團隊，既有在皮膚再生方面有超過20年經(jīng)驗的再生醫(yī)學領域權(quán)威專家，也有在材料科學、機械制造、醫(yī)療器械領域沉淀了數(shù)十年的專業(yè)人才，還有在創(chuàng)新產(chǎn)品轉(zhuǎn)化方面有10余年經(jīng)驗的行業(yè)人士。
“諾普再生的核心團隊具備的專業(yè)背景可以解決目前生物3D打印的一些核心技術(shù)問題，同時能夠?qū)⑶把氐募夹g(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品?！?/span>
同時，楊熙強調(diào)：“公司的每個人不僅是細分領域的專才，更是交叉領域的通才?！?/strong>諾普再生始終以臨床需求為導向進行研發(fā)。在產(chǎn)品立項和研發(fā)環(huán)節(jié)，研發(fā)人員都會學習醫(yī)學知識、前往醫(yī)院實地觀摩手術(shù)過程，讓產(chǎn)品更好地服務于醫(yī)生和患者。
以臨床需求為導向，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OPUS多工藝整合打印平臺為基礎的生物3D打印完整解決方案，包括OPUS打印平臺、高效的生物墨水開發(fā)體系、具備臨床實用性的打印工藝。
據(jù)楊熙介紹，OPUS平臺的核心競爭內(nèi)核體現(xiàn)在兩方面：
實現(xiàn)生物打印材料（細胞、天然大分子、合成高分子等）同時打印。需要打印的產(chǎn)品既有軟組織也有硬組織，存在異質(zhì)性。簡單來說就是不同的材料需要不同的打印工藝和打印機。OPUS平臺實現(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分區(qū)打印。
OPUS平臺突破了普通打印尺寸的限制，并符合臨床產(chǎn)品開發(fā)的環(huán)境控制要求。傳統(tǒng)的生物3D打印機只能打印一些小尺寸的產(chǎn)品，無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，能夠適應人體尺寸一次成型打印。
諾普再生研發(fā)的用于細胞打印的多種生物墨水，可以打印皮膚、軟骨、間充質(zhì)干細胞，營造出適合細胞長期存活的微環(huán)境，并且易于打印，可廣泛支持臨床應用。
打印工藝的關(guān)鍵在于構(gòu)建精細三維結(jié)構(gòu)，模擬類似細胞外間質(zhì)的微環(huán)境，促進移植后組織或器官的功能化、血管化等，同時諾普非常注重臨床實用性，兼顧機械強度、生物相容性、手術(shù)術(shù)式和使用便利等。
OPUS打印平臺是真正適合多場景的臨床實用性解決方案
基于OPUS打印平臺，諾普再生正在研發(fā)一系列硬組織和軟組織修復產(chǎn)品。楊熙表示：“公司正在進行小批量生產(chǎn)，積極推進臨床試驗。預計三年內(nèi)能夠取得注冊證。”
同時，在發(fā)展過程中，諾普再生的生物3D打印平臺OPUS獲得了多家醫(yī)院和研究機構(gòu)的高度認可。2019年，諾普再生正式啟動OPEN-LAB計劃，依托OPUS平臺推出3D生物打印服務，為頂尖醫(yī)療機構(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)十個醫(yī)療機構(gòu)等所達成醫(yī)工交叉、科研服務等合作，服務項目超過100個。
生物3D打印是3D打印研究中最前沿的領域
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打印市場規(guī)模達到34.2億美元，預計到2024年醫(yī)療3D打印市場規(guī)模將達到96.39億美元。
作為醫(yī)療3D打印研究中最前沿的領域，生物3D打印市場也將快速增長，有望成為3D打印技術(shù)大規(guī)模推廣的領域。
楊熙明顯地感受到，與前幾年相比，近兩年生物3D打印領域空前活躍，相關(guān)的科學研究越來越多，新的企業(yè)也不斷涌現(xiàn)?！翱偠灾啾惹皫啄?，這一行業(yè)有了很大的進展和突破，未來諾普再生會和行業(yè)伙伴共同合作，合力推動行業(yè)發(fā)展?！?/span>
但楊熙也提到，我國生物3D打印市場產(chǎn)業(yè)基礎還很薄弱，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口。另外，在人才儲備方面，我國還缺乏具有生物3D打印研發(fā)經(jīng)驗的人才。
“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，進入壁壘高。但一旦進入，產(chǎn)品的生命周期也會非常長，高壁壘與高效益并存。諾普再生正在積極與產(chǎn)業(yè)鏈上下游進行合作，積極培訓醫(yī)工交叉團隊，希望能夠快速推動產(chǎn)品上市，在生物3D打印領域占據(jù)一席之地。”
