换器官有望不靠捐医生,帮我打印颗心脏
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生物三维打印活体器官示意图
随着三维打印逐渐成为多学科交叉的新兴领域,生物三维打印的研究已迅速发展,预计15年之后,人类可以直接“打印”出肾脏、心脏等具有生物功能的人体活体器官。
15年后,换肾不用再找人捐献了,有望直接“打印”一个!9日至10日,电子科技大学承办的2013年国际新材料发展趋势高层论坛在成都举行,包括19位两院院士在内的300多位优异材料学专家报告了材料学研究的最新成果。专家预测,15年后,人类可通过机器直接“打印”出具有生物功能的活体器官,届时需要更换心脏、肾脏等器官,就不用再找人捐献了。
肾脏心脏有望“打印”
清华大学生物制造研究所所长孙伟在《生物三维打印—生物材料的挑战和机遇》报告中称,随着三维打印逐渐成为多学科交叉的新兴领域,生物三维打印的研究已迅速发展,预计15年之后,人类可以直接“打印”出肾脏、心脏等具有生物功能的人体活体器官。
孙伟介绍,生物三维打印就是把细胞、蛋白质、DNA等生物单元或生物材料,按照仿生形态学、生物结构或生物体功能、细胞特定微环境等要求,“制造出”具有个性化的体外三维结构模型或体外三维生物体。
我国已成功造出人工耳假体
孙伟称,目前清华大学已与北京的医院成功“打印”出人工耳假体,清华还“打印”了体外类肝脏结构体,同时与中国肿瘤医学研究所在开展一项研究,希望让细胞精确受控组装体外仿生模型。
美国在这一领域仍有强大优势,美国国防部项目已将细胞打印应用于创面皮肤修复,还开始了制造三维人体组织结构的有关研究,包括“制造”循环、内分泌、胃肠道、免疫、外皮、肌肉骨骼、神经、生殖、呼吸、泌尿十大生理系统。
2~3年内假肢也可“打印”
孙伟对记者表示,要“打印”出活体器官,需要工程、材料、信息、生命及医学等诸多大学科的交叉。目前可以预期实现的目标是,将细胞、蛋白质、DNA用作基本“材料”,同时接入各种信息,运用编码生物学模型等,输入到一个“大机器”里,最终“打印”出一个活体器官来。
孙伟预测,2~3年内,人类可“打印”假肢、植入物等,10年后可“打印”具有功能性的组织结构,15年后,可以“打印”活体器官。
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植入仿生骨头 长出自己的骨头
华南理工大学校长王迎军教授称,骨修复材料是临床需求量最大的植入材料之一。但是,目前临床大量使用的金属等植入材料还存在一些问题,比如有些可能会对连接的人骨造成骨肿瘤、股骨头坏死等损伤,“现在已研发出的仿生新型骨修复材料,植入人体后能够促使人的骨头生长,一段时间后,植入的仿生骨慢慢降解掉了,最后的骨头其实是你自己的骨头。”
三五年内 智能手机四五天一充
昨日论坛上,中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所国际实验室研究员张跃钢介绍,他们在下一代高能量密度二次电池的开发上已有了许多进展,预计三五年内就会有新型锂硫电池进入工业化应用。届时,智能手机充一次电,可以管四五天。
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