主持人:下面有請(qǐng)危巖,,清華大學(xué),、清華前沿高分子研究中心,,演講的主題是:用于組織工程與3D打印的天然生物材料的研究進(jìn)展,。
危巖:很感謝徐總,,我爭(zhēng)取講快一點(diǎn),,我是在清華大學(xué),,然后是北大的本科讀碩士,然后在美國(guó)出去30年,。2009年響應(yīng)國(guó)家中華崛起的號(hào)召回到了祖國(guó),,為國(guó)家服務(wù)。
今天講一下3D生物打印,,我可以省很多的時(shí)間,,因?yàn)閯倓偞蠹抑v了很多,另外我提出了一個(gè)概念,,多維打印,,不光是3D,超過(guò)3D,,加上時(shí)間又是四緯,,等一下我舉一些材料的例子。目標(biāo)就是多功能,、智能化材料,,和系統(tǒng)化產(chǎn)品,,我覺(jué)得社會(huì)非常的重要,但是材料是核心,。
2013年我們?cè)谇迦A講了一個(gè)3D打印的事情,,3D打印是很成熟了,非常老的一個(gè)技術(shù),,一九四幾年就有了,。我是美國(guó)底特律一家汽車(chē)公司的顧問(wèn),當(dāng)年該是我們的光固化的方法做汽車(chē)模型的,。但是為什么現(xiàn)在這樣熱呢,?就是計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步,尤其是奧巴馬是一個(gè)宣傳家,,一講了之后就熱門(mén)了,,大家就做。然后奧巴馬又宣傳其他的東西,,腦科學(xué),,他宣傳之后,給一億美金我們科學(xué)院馬上跟上去,;然后2015年奧巴馬要搞精準(zhǔn)醫(yī)療,,我也拿了一大筆錢(qián)做精準(zhǔn)治療,到時(shí)候我們的精準(zhǔn)治療都可以3D打印,。
我們的科技部跟得特別的緊,,1月份的美國(guó)弄了,科技部3月份就弄了,。所以我在學(xué)校前天上課的時(shí)候問(wèn)學(xué)生,,我們國(guó)家的科技制度是誰(shuí)制定的?大家異口同聲的說(shuō)是奧巴馬,。
最早的是我們的高分子光固化的方法,,這個(gè)是簡(jiǎn)單的不得了,陶瓷也能夠打,,當(dāng)時(shí)我們都是不把一個(gè)HP打印機(jī)拆了,,2001年的時(shí)候,把墨盒灌上各種生長(zhǎng)因子,,然后我們的盧院士說(shuō)要打飛機(jī)等等,。
講幾個(gè)故事, 一個(gè)是清華的張抗抗,,當(dāng)時(shí)做博士的時(shí)候,,汽車(chē)系,他說(shuō)自己打,,在老板的實(shí)驗(yàn)室挑了一些然后在淘寶網(wǎng)上賣(mài),,打各種各樣的東西,。 美國(guó)賣(mài)的最便宜的是1200美金,他說(shuō)我賣(mài)的是2800人民幣,。他現(xiàn)在做的非常的不錯(cuò),,打蛋糕、燈罩,、煎餅果子,,非常的好
(圖示)這個(gè)也是我的一個(gè)合作學(xué)生,在華南理工學(xué)院,,他給一個(gè)公司用于3D打印筆,去年過(guò)圣誕節(jié),,我買(mǎi)了一百個(gè)送給小朋友做禮物,,五歲到十二歲的小朋友用了很高興。然后完了以后,,我們打印它就知道從點(diǎn)打印到線打印,,打一個(gè)蘋(píng)果小七個(gè)鐘頭,速度非常的慢,。他說(shuō)用我們高分子同時(shí)打,,這個(gè)埃菲爾鐵塔的話60分鐘就打出來(lái)了。然后這個(gè)學(xué)生用秸稈打了一個(gè)椅子,,打了一個(gè)整整一個(gè)星期,,很慢是吧?但是他把校長(zhǎng)的頭像打到椅子說(shuō),,校長(zhǎng)高興得不得了,。其他的不多講了,優(yōu)點(diǎn)什么的大家都看到了,,我們打印衣服,、汽車(chē),王院士新科院士打飛機(jī),,打的非常的好,,這些吸引眼球的東西天天都有。
3D生物打印我一直在推薦這個(gè)網(wǎng)站,,幾百頁(yè),,各種夢(mèng)想都有。剛剛比如說(shuō)徐總提出打血管,,原理很好,,但是不能用上去。 那么打心臟什么的,,現(xiàn)在很多還是很遙遠(yuǎn)的目標(biāo),,還有很多路要走,。
我們那邊開(kāi)始打印,我們說(shuō)先打骨頭的東西都是非常簡(jiǎn)單的,,都是在臨床上用的,,骨瘤修復(fù)的,然后它搜集了一大批的CT,,三打印的圖像,,我們把醫(yī)院的CT搜集起來(lái),馬上建模,,可以打出不同的東西來(lái),,可以在臨床上做很多的東西。
(圖示)這個(gè)是一個(gè)小朋友的頭蓋骨的修復(fù),,利用(英文)75%的頭蓋骨適用于PEEK高分子工程受藥修復(fù)的,,第一次植入病人的。
2015年4月23日我們?cè)谏钲诰蹠?huì),,籌辦成立國(guó)家三維,,多維打印聯(lián)盟。在3D打印研究院,、3D打印研究院,、3D打印鎮(zhèn),在義烏建了一個(gè)3D打印城,。天天從村里到鎮(zhèn)里到鄉(xiāng)里,,到省里,到國(guó)家都是3D打印,。這些是時(shí)間玩意呢,?是吸引眼球還是跟風(fēng),對(duì)我們的國(guó)家提出的問(wèn)題,,讓我們回答幾個(gè)問(wèn)題,,我們專(zhuān)門(mén)開(kāi)了大會(huì),,我們要幾十個(gè)頂級(jí)的使科學(xué)家,、工程師,當(dāng)時(shí)提出問(wèn)題的時(shí)候我們國(guó)家有沒(méi)有制高點(diǎn),,是不是又在跟風(fēng),?第二這個(gè)東西有沒(méi)有市場(chǎng),?有了這個(gè)市場(chǎng),大家都要搶?zhuān)蚰愕念^像,,打你的貓都可以,,但是你的賣(mài)的比人家貴得無(wú)形多,比如是打鞋,,你可以打一雙鞋,,人家熟練的工人在東莞的話做實(shí)銷(xiāo),,你賺不到錢(qián),這時(shí)候還要賺錢(qián)呢,?有沒(méi)有利潤(rùn),,不然全部是吃國(guó)家的,騙了國(guó)家的錢(qián),,發(fā)改委的錢(qián)用完了你的公司就垮了,。
我們開(kāi)過(guò)幾次會(huì)了,第一次在浙江海寧開(kāi)的,,當(dāng)時(shí)我拿到龍泉寶劍跟我們的同事說(shuō),,我們要在當(dāng)下做事。然后在深圳開(kāi)了三四百人,,去年我們?cè)诎不蘸戏室?guī)模也很大,,我們進(jìn)行了非常深入的討論,從硬件到軟件到材料,。
我的主要目的是什么做,?3D生物打印機(jī)非常的好,,現(xiàn)在賺錢(qián)的是硬件和軟件的開(kāi)發(fā),,模具等等。現(xiàn)在是賣(mài)機(jī)器的時(shí)候,,當(dāng)然我們要買(mǎi)(英文)的時(shí)候,,四千美金,現(xiàn)在便宜得不得了,,你買(mǎi)的話白送你都可以,,賺你什么錢(qián)呢?轉(zhuǎn)你的墨盒的錢(qián),,你每一次傷筋動(dòng)骨的話,,買(mǎi)一個(gè)墨盒就不得了。
然后我們要做創(chuàng)新,,要做可持續(xù)性的產(chǎn)品還是材料,,我覺(jué)得創(chuàng)新性材料,方便快速打印出有多功能智能的個(gè)性化的產(chǎn)品,。我們建議獻(xiàn)策的時(shí)候跟總理辦公室也講了,,另外我們要講賺錢(qián),你們的東西多貴啊,。這些東西非常的漂亮,,為了強(qiáng)大的國(guó)防,解放軍有的是錢(qián),,我們?yōu)榻夥跑娔軌虼�,,肯定能夠賺錢(qián),。二月份在美國(guó)陸軍,他們已經(jīng)把3D打印機(jī)裝到大的坦克里面去了,,現(xiàn)場(chǎng)缺零件,,就金屬打印的。這個(gè)是解放軍,,為了強(qiáng)大的國(guó)防,,賺錢(qián)解放軍的錢(qián)。第二個(gè)為了人民的健康,,賺病人的錢(qián),,現(xiàn)在人們的生活水平都提高了。第三個(gè)是為了下一代的教育,,賺孩子的錢(qián),。第四個(gè)是為了更美麗的人生,賺女生的錢(qián),。 這個(gè)是科技,、商、結(jié)合,,官,、產(chǎn)、學(xué),、研,、商都有。
2D打印是我們的平面打印機(jī),,噴頭或者說(shuō)平臺(tái)往上,。有三維就有四維,既然那個(gè)能夠叫四維的話,,太多了,,我再加上溫度就五維,然后加一個(gè)光就變形了,。然后太多了,,加上光電時(shí),每一個(gè)東西都是可控的,,得到智能材料,。
這個(gè)是最早的老師把這個(gè)作為例子,你打出一個(gè)東西來(lái)了,,這個(gè)部分的材料是隨著時(shí)間伸縮的,,這個(gè)是隨著時(shí)間膨脹的。
(圖示)這是加熱冷卻的,已經(jīng)成型的材料,,你可以做人工肌肉,,這個(gè)是光響應(yīng)的,材料引用出來(lái)之后,,一關(guān)燈就麾之即去,,你可以想想在3D方面有多少的用途。我們看過(guò)一個(gè)電影《終結(jié)者》,,你把它扭打成麻花了,,它可以自己恢復(fù)原狀。
這個(gè)是熱縮冷脹了材料,,我們就可以設(shè)計(jì)盲人顯示器等等,。然后你用熱光源,這個(gè)材料特別的有意思,,做三維的東西,,可以打一個(gè)雞出來(lái),打一個(gè)鳳凰出來(lái),。一個(gè)材料預(yù)定成型,,我一照光之后,這兩個(gè)地方是縱向生長(zhǎng),,這個(gè)地方是橫向的,,如果我不高興我可以重新的做,就跟編程序的材料一樣,。
我們可以打一個(gè)椅子,,我希望一照光之后椅子腿就往下走,。我們一直想要做爬行,、智能材料,三維的,,這樣做出來(lái)小爬蟲(chóng),。
各種復(fù)雜形狀都可以變成一個(gè)雪花狀,你要它哪個(gè)腳往下或者說(shuō)往上都可以隨便的設(shè)計(jì),,弄成麻花一樣的,,恢復(fù)到以前的形狀。而且可以焊接,,兩個(gè)塑料片放在一起,,這樣的話可以做出更復(fù)雜的形狀來(lái)。一照光之后,,平面的物體和三維的物體,,選擇性照光,小蟲(chóng)子還可以往前爬,這個(gè)是液氮的溫度下,。
最后我們做水凝膠,,我們現(xiàn)在的水凝膠是尿布濕,我們的水凝膠是一種的條件下是像果凍一樣的,,但是我們的水凝膠,,在一定的條件下是膠,然后你放了一些刺激源,,各種硬的,、軟的,透明的不透明的都可以做,。而且這個(gè)膠我們現(xiàn)在做了很多層,,一個(gè)是天然的產(chǎn)物,蝦皮產(chǎn)物加了一些東西在里面,。我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)分子是PEG,,也是SCFDA,美國(guó)FDA批準(zhǔn)的,,頭上調(diào)的全基和氨基會(huì)形成稀疏堿,,你要把它打開(kāi),就變成水一樣的,,它一焦點(diǎn)就變成了膠了,,所以我們有多重響應(yīng)性都達(dá)到了。
這個(gè)是我最喜歡講的故事,,這個(gè)是我們307醫(yī)院做的,,解放軍醫(yī)院。當(dāng)時(shí)我們挑了一個(gè)難治愈的傷口,,那個(gè)老先生85歲,,嚴(yán)重的糖尿病,髖骨摔壞了,,然后307醫(yī)院骨科做好了,,但是躺在床上八個(gè)月,形成一個(gè)非�,?膳碌娜殳�,。然后我們達(dá)成協(xié)議,通過(guò)倫理委員會(huì)批準(zhǔn),,就開(kāi)始做工作,。一開(kāi)始這是一個(gè)褥瘡的都是尾骨,它是6厘米的大創(chuàng)口,,兩厘米的深度做出來(lái),,然后用我們的水凝膠洗干凈敷上去封起來(lái),效果是非常的明顯。開(kāi)始是6厘米的傷口,,7天,、14天、21天,、100天的時(shí)候,,這個(gè)是傷口已經(jīng)是不到1厘米了,在107天完全的愈合,,這個(gè)時(shí)候傷口已經(jīng)非常小了,。所以我們非常高興的結(jié)果,后來(lái)我們又在西京醫(yī)院,、301做燒傷,、凍瘡,做了十幾例,。
我們可以把細(xì)胞放進(jìn)去,,發(fā)現(xiàn)細(xì)胞長(zhǎng)得很好,而且通過(guò)打印頭之后,,成活率是60%以上,。打印頭之后,綠色是活的,,紅色是死的,。然后我們的教授做的非常了不起的工作,帶著我們的學(xué)生,,做三維干細(xì)胞培養(yǎng),,這個(gè)是干細(xì)胞團(tuán)在那里成長(zhǎng)得非常的好,從兩百多個(gè)長(zhǎng)成上千個(gè),,數(shù)據(jù)都有,,等一下徐老師會(huì)跟大家講。
然后我們還做了什么,?就是在人體做了很多的過(guò)敏實(shí)驗(yàn),,老鼠實(shí)驗(yàn),。用電視機(jī)可以影響細(xì)胞和細(xì)胞的生長(zhǎng)和干細(xì)胞的分化,,這個(gè)就是我們的小董跟韓若(音譯)在北京創(chuàng)新園做的,專(zhuān)門(mén)設(shè)了一個(gè)小裝置,,非常的有意思,。
這里講的很多東西,3D打印是班門(mén)弄斧,,還有一些原則就是還有我們要做什么東西最好玩的東西,。最后沒(méi)有講的就是精準(zhǔn)的治療,精準(zhǔn)治療納米顆粒,同時(shí)是診斷和治療效率一致的,,現(xiàn)在正在把它用3D打印出來(lái)展示,。
第二我們做化妝品,第三做微創(chuàng)的手術(shù),,這個(gè)我們跟廣州的幾個(gè)醫(yī)院,,它開(kāi)了微創(chuàng)手術(shù)。
最后總結(jié)的時(shí)候我們一定要在發(fā)展硬件的同時(shí),,一定要想到將來(lái)我們可持續(xù)繁榮發(fā)展的時(shí)候,,多功能智能化的材料和個(gè)性化的成品,多功能的產(chǎn)品,,智能化的產(chǎn)品,,個(gè)性化的產(chǎn)品,那是以材料為主,,材料是基本,,將來(lái)增值的利潤(rùn)也在那邊。
感謝我們的學(xué)生,,這個(gè)是我們的團(tuán)隊(duì),,最后希望大家有機(jī)會(huì)到清華大學(xué)訪問(wèn)和指導(dǎo),我們一定歡迎,!
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