海外9家生物3D打印公司帶你預覽技術趨勢

近年來,，3D打印技術在醫(yī)療領域的應用越來越受到重視，其主要應用實例有：人體植入物,、手術導板,、醫(yī)療器械等,。每個人的骨骼形態(tài)都是獨一無二的，3D打印技術能夠根據(jù)每個人原生骨骼的特征進行個性化定制,，生產出與原生骨骼完全匹配的產品，從而減少植入物（或假體）對人體的影響,，最大程度恢復人體骨骼的正常功能,。下面南極熊就來和大家一起看一下國外9家生物3d打印公司的發(fā)展，來預覽生物醫(yī)療3d打印的技術趨勢,。

生物3D打印技術是3D打印技術與醫(yī)療技術的深度結合,。它不僅可實現(xiàn)更精準的手術，更安全有效的藥物控釋,，還可以制造出用于移植或藥物實驗的組織或器官,，是再生醫(yī)學的主要分支。本文帶你縱覽生物3D打印技術的前世今生與商業(yè)應用,。3D打印技術被視為一項顛覆傳統(tǒng)生產方式的革命性技術,，必將對人類生活、學習和工作產生深遠的影響,。
3D打印的優(yōu)勢在于可實現(xiàn)復雜產品的設計與制造,，并使小批量定制化產品的成本降低。我國醫(yī)療行業(yè)引入3D打印技術,，始于上世紀80年代后期,。隨著3D打印技術與醫(yī)療技術的發(fā)展和深度結合，3D打印不僅可實現(xiàn)更精準的手術,，生產更適合個體需求的各種醫(yī)學內植物,、助聽器、義齒,、義肢,，更安全有效的藥物控釋，還可以制造出用于移植或藥物實驗的組織或器官,，是再生醫(yī)學的主要分支,。

　　生物3D打印的六個步驟 生物3D打印包含六個步驟，分別是影像數(shù)據(jù)的獲取,、組織和器官結構的設計,、打印材料的選擇、細胞的選擇,、生物打印機類型的選擇和臨床應用,。起初，研究人員打印出智能生物材料,，用于局部組織的誘導自我修復,。隨后,，開始打印具有二維結構的膜片狀組織，如皮膚和關節(jié)軟骨,。隨著立體結構建模手段的豐富,，中空脈管開始成形，如膀胱,、氣管,、心臟瓣膜。最近研究人員已經(jīng)可以打印實質的器官,，它實現(xiàn)了不同層次不同功能細胞的堆疊,，充滿血管，并在每平方厘米使用了更多的細胞,。

　　打印材料的發(fā)展歷史在2000年左右,，生物3D打印主要的臨床應用集中于醫(yī)用手術導板。此時,，美國Clemson大學的Thomas Boland教授提出了細胞及器官打印的概念,。隨后的十年間，臨床上開始使用生物3D打印的醫(yī)用植入物,。2014年,，美國Organovo公司宣布通過生物3D打印的肝臟exVive3D進入上市前的臨床試驗，并計劃向醫(yī)藥公司出售3D打印肝臟,。2015年4月,，該公司利用細胞打印實現(xiàn)構建 “腎單位”這一腎臟最基礎也是最重要的結構，并表達一定功能,人類向實質性組織和器官又邁進了一大步,。


　　生物打印發(fā)展路徑 可以預見的未來是逐步成熟的人工組織和器官的體外制造技術,，以及可以用于臨床的生物活性植入物的使用。SmarTECH預計,，在2024年,，醫(yī)療3D打印機的硬件市場將達到5.48億元、材料市場將達到7.08億美元,、軟件市場將達到3千萬美元,。


　　而目前，醫(yī)療行業(yè)中的3D打印尚在小眾的探索階段,，總市場金額較低,。硬件的市場金額比材料和軟件都高，原因在于打印機價格高昂,。但隨著臨床應用的深入發(fā)展,，材料的市場金額將以24%復合年增長，預計在2020年超過硬件的市場金額；配套的3D打印軟件以14%復合年增長率在今后10年發(fā)展起來,；而硬件由于可擴展性高,，需要不會有明顯變化的年增長率。



　　在關注度方面,，生物3D打印也逐步變得熱門,，其中搜索頻次最高的三個國家依次是美國、新西蘭和南非,。


谷歌3D bioprinting一詞的周熱搜趨勢 每年的生物3D打印文獻發(fā)布數(shù)量也逐步提高,，近三年的增長率均在50%以上。


　　世界各國在生物3D打印技術的專利申請方面呈現(xiàn)出較大差異,，前三甲的國家美國,、中國和西班牙手握絕大部分生物3D打印相關專利,，且中美在近三年的申請數(shù)量占據(jù)優(yōu)勢地位,。


　　中國在生物3D打印專利申請方面，主要的幾個省市分別是成都,、廣州,、江蘇、深圳,、杭州,、青島。其中的主要玩家有廣州邁普再生醫(yī)學科技有限公司,、四川藍光應諾生物科技股份有限公司,、杭州捷諾飛生物技術有限公司、青島尤尼科技有限公司,、西安鉑力特激光成形技術有限公司等,。


　　生物3D打印的海外玩家：








　　根據(jù)以上的分析，可看出生物3D打印未來的研究方向：

　　雖然3D打印技術能夠快速,、準確的滿足醫(yī)療行業(yè)個性化的需求,，在醫(yī)療行業(yè)有著良好的應用前景。但是南極熊認為,，該技術仍然面臨著材料,、成本、精度,、配套軟件等方面的挑戰(zhàn),。由于醫(yī)療行業(yè)的特殊性，制定行業(yè)標準及完善監(jiān)管體系也將是影響應用程度的主要因素,。

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來源：周俊,，火石創(chuàng)造
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