3D生物列印技術尚處探路階段
- 發佈時間:2015-01-20 04:33:22 來源:中國證券報 責任編輯:羅伯特
□本報記者 戴小河
迪康藥業1月18日晚的一則公告賺盡眼球,公司打算投資5000萬元涉足3D生物列印技術領域。此舉足夠新鮮,市場前景也具備相當的想像空間。
3D生物列印技術,利用幹細胞為材料,按3D成型技術進行製造,一旦細胞正確著位,便可以生長成器官,“列印”的新生組織會形成自給的血管和內部結構。
業內人士指出,3D生物列印技術的市場規模或超百億元,但技術有待一二十年後才有可能成熟。此外,監管部門對這一技術的臨床應用尚未有監管措施出臺,産業化路途道阻且長。
迪康藥業攜華西醫院探路
迪康藥業1月18日晚間公告,為培育公司新的利潤增長點,公司控股子公司四川英諾生物擬投資建立3D生物列印産業化基地,項目首期投資額不超過5000萬元。1月15日,英諾生物與四川大學華西醫院就項目研發合作事宜簽署了《戰略合作框架協議》,並已基本確定首期投資用於項目研發涉及的技術開發、軟體開發、産品研發等合作意向。
資料顯示,英諾生物系迪康藥業控股子公司,成立於2014年9月16日,是一家以開發、生産生物科技産品為主導方向的高新科技企業。英諾生物註冊資本3000萬元,公司持有其70%的股權,公司控股子公司成都迪康中科生物醫學材料有限公司持有其30%的股權。
根據協議,雙方攜手為3D生物列印事業的發展實施戰略合作,由迪康藥業投入資金啟動3D生物列印的産品研發項目;華西醫院給予迪康藥業必要的學術技術團隊、空間設備資源支援,在企業項目資金的支援下實施應用研發。雙方將以“再生與重建的3D列印”為主題,分批次逐步遴選、簽約具體的研發項目,開展以臨床應用産品為導向的工程技術戰略合作。
迪康藥業表示,公司長期以來缺乏具有技術創新優勢及市場競爭力的明星産品,導致無法突破現有經營局面。為此,公司近年來不斷在尋求創新與突破。經公司反覆考察和研究,並在獲得四川大學華西醫院的臨床科研力量支援後,公司擬依託迪康中科在生物醫學材料領域的優勢及産業化發展能力,投資3D生物列印項目。
除迪康藥業外,A股市場上3D列印相關個股還有海源機械、中航重機、光韻達、金運鐳射等。
應用市場超百億
3D生物列印技術需要人體細胞作為生物墨水。首先,研究者將從人們的骨髓或脂肪中提取出幹細胞,通過生物化學手段,使它們分化成不同類型的其他細胞。隨後,這些細胞將被封存成“墨粉”,每一滴“墨粉”裏可能包含1萬到3萬個細胞。當3D生物印表機開動時,“墨粉”將通過列印頭聚攏在事先設計的部位上,列印器官的雛形便逐漸顯現。
3D列印頂尖諮詢機構Wohlers2013年發佈的一項報告顯示,2012年3D列印市場年平均增長8.6%,總産值達到22.04億美元,過去三年的年平均增長率為27.4%。2019年3D列印市場規模將達到60億美元。其中,在醫療方面的應用市場份額佔15.1%,預計2025年該市場可達到19億美元,折合人民幣超百億元。
我國生物醫用材料的臨床試驗起步于1960年代,近期一台生物材料3D印表機剛問世,目前已成功列印出較小比例的人類耳朵軟骨組織、肝臟單元等。該生物材料3D印表機研發團隊負責人徐銘恩説,和國際同類印表機相比,這臺名為“Regenovo”的3D印表機不僅實現了無菌條件下的生物材料和細胞3D列印,而且新型的溫控單元和列印噴頭設計,能夠支援從-5℃到260℃熔融的多種生物材料列印。“Regenovo”列印的細胞有著高達90%的存活率,存活時間最長為4個月。
中國工程院院士、華西醫院骨科主任戴尅戎教授介紹,目前醫療行業3D列印技術的應用主要有以下幾方面:一是無需留在體內的醫療器械,包括醫療模型、診療器械、康復輔具、假肢、助聽器、齒科、手術導板等;二是個性化永久植入物,使用鈦合金、鈷鉻鉬合金、生物陶瓷和高分子聚合物等材料,通過3D列印骨骼、軟骨、關節、牙齒等産品,通過手術植入人體;三是3D生物列印,即使用含細胞和生長因子的“生物墨水”,結合其他材料層層列印出産品,經體外和體內培育,形成有生理功能的組織結構。這項技術成功後,有望解決全球面臨的移植組織或器官不足的難題。
技術審批挑戰重重
“其實,細胞列印並不‘神秘’,但要列印出活體器官,也就是説讓列印出的細胞結構具備生物功能,還要克服很多困難。”清華大學生物製造中心副主任林峰説,“這是我們最感興趣,也是最具挑戰性的。”
林峰介紹,目前國內外列印出的類組織,只有組織相似的結構,但不具備組織的功能。即使是看起來簡單的組織,人工再造也面臨巨大挑戰。比如,皮膚是很薄的一層,但功能很多,除保護功能外,還有感覺、調溫、出汗等功能。“我們正在考慮往人工皮膚組織裏列印一些特殊的細胞,讓它長出毛囊、皮腺。而且作為一個交叉學科,生物3D列印技術也亟須與不同學科進行交叉合作。目前高校的行政管理體制和考核機制,無法提供一個開放的學科交叉環境。”
西安交通大學教授李滌塵是國內最早研究生物3D列印技術者之一,在他看來,從第一層次到第四層次,技術重點正逐漸從對外形結構的研究轉向對細胞自身行為的研究。他認為,要讓列印出來的細胞能夠存活並建立起自己的營養系統,至少得要一二十年時間才能實現。
而技術成熟之後,監管審批也有難關。“藥監部門批准的産品都用於批量生産,可是生物3D列印做的是個性化産品,是藥監部門未曾遇到過的,怎麼對産品進行評估、審批都是問題。”李滌塵認為,對於已經成熟的技術,在保證客觀安全的同時,産業化步伐要加快,監管水準也要提高。
3D列印獲得的鼻軟骨組織。新華社記者 韓傳號 攝