港大医学团队获国家资助 研发3D打印人体器官组织

时间:2020-05-18 15:31       来源: 澎湃新闻
  香港大学医学院领导团队获科技部国家重点研发计划资助,研究三维(3D)空间打印人体组织与器官,目标以五年时间,实现打印全层皮肤、角膜、骨、软骨、以及主要血管等五种人体组织与器官作临床前试验。
 
港大医学团队获国家资助 研发3D打印人体器官组织
 
  团队中远期目标是发展其他器官,包括肾单元、肝小叶、心肌球、尿管、椎间盘、膀胱、卵巢等12种组织及器官的精准成型作移植应用。
 
  研究团队由矫形及创伤外科学系伍振民基金(骨科生物工程)教授吕维加教授和杨伟国教授带领,获2,744万人民币经费资助,是首笔国家级,直接过河、跨边界资助香港团队的科研拨款。
 
  研究项目名为?功能组织与器官体外精准制造技术与重建?,于2019年度立项,是现时唯一对港澳地区拨款资助的国家重点研发项目。加上各地方政府和大学对项目经费配套,项目总额将达到3,600多万人民币。
 
  研究团队在领域内具备前沿科研基础,居国际领先地位。他们将会伙伴国内中国科学院深圳先进技术研究院、天津大学、苏州诺普再生医学有限公司、北京大学积水潭医院、中国科学院苏州生物医学工程技术研究所等医疗、研究机关和企业合作,在3D打印装备制造,人体组织与器官打印技术,生物安全性和有效性评估,临床前试验等多个方面开展合作,并依托香港大学深圳医院建立生物3D打印中心。
 
  人体组织与器官3D空间打印技术,是全球的策略性发展研究的一个重点,是在人体组织与器官移植以外,提供有效应对人口老化,以及疾病或事故引起的人体组织或器官衰竭和功能丧失等问题的解决方案。
 
  近年生物材料的发展,为组织和器官再生与功能重建提供了重要途径,但是人体组织和器官结构高度复杂,如何利用生物材料精准打印出功能完整、能在人体内运作的器官,是目前生物3D打印最终实现临床应用面临的挑战。当中要打印出组织与器官所需的微环境来配合功能重建,包括功能性的细胞排列,配合血管和神经缐分布等,来指导3D打印的组织与器官在体内重建修复。
 
  研究团队早年与中科院深圳先进技术研究院、天津大学共同发表了通过生物因子构建诱导再生微环境的思路,开发了生物墨水体系,建立了系统而完整的骨、关节软骨缺损修复评估体系,对体外制造组织与器官作了早期探索,为开展多种复杂组织与器官体外制造研究奠定了基础。
 
  团队将利用诺普再生医学自主开发的 OPUS-Pro 3D 生物打印平台,有望首先实现全层皮肤、软骨及多种细胞组织一体化打印。OPUS-Pro 3D 生物打印平台是具备七个打印喷头的高端医疗级生物打印平台,属国际领先水平,能够同时打印成型器官内各精细结构,包括具有维管束组织(Vascular tissue)的精细三维结构,构建出类似细胞外间质的微环境等,配合多种细胞负载的生物墨水,功能化活性组织精准打印软件系统,以及结合临床实用性的多工艺微纳级整合打印基数等,精准打印成可应用的器官组织。
 
  团队早前在有关大范围骨缺损修复的研究,已成功在山羊模型动物实验中,实现了6厘米骨缺再生。下一步工作将利用多喷头生物打印机,配合新的多轴动态打印技术,为骨材料支架配置合适的血管和神经线网络,并期望这个新的3D生物打印支架能够在体内实现快速再生。
 
  吕维加教授说:?生物3D打印技术能为未来的组织与器官再生医学带来希望。对于结构十分复杂的人体组织及器官,必须通过可人工智能控制、高精密度,以及多喷头协调的多元打印技术,才能更好地实现。也希望本课题能为人类大健康做出贡献。?
 
  杨伟国教授说:?港大医学院团队包含了不同领域的临床教授和科学家,领导临床前期试验小组,为整个团队提供体内组织再生的临床思路,为下一阶段人体试验奠定了指导思想。而香港拥有国际领先的医疗科技和临床试验管理系统,团队期望相关的临床试验可以在本地进行,将这项先进的医学科研成果,首先惠及本地病人。由于项目经费不足以应付临床试验,我们期望政府或大学可以参考其他地方政府的经费配套做法,对团队给予支持。?
Top