香港大學(xué)醫(yī)學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)獲科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃資助，研究三維（3D）空間打印人體組織與器官，目標(biāo)以五年時(shí)間，實(shí)現(xiàn)打印全層皮膚、角膜、骨、軟骨、以及主要血管等五種人體組織與器官作臨床前試驗(yàn)。
團(tuán)隊(duì)中遠(yuǎn)期目標(biāo)是發(fā)展其他器官，包括腎單元、肝小葉、心肌球、尿管、椎間盤、膀胱、卵巢等12種組織及器官的精準(zhǔn)成型作移植應(yīng)用。
研究團(tuán)隊(duì)由矯形及創(chuàng)傷外科學(xué)系伍振民基金（骨科生物工程）教授呂維加教授和楊偉國(guó)教授帶領(lǐng)，獲2,744萬(wàn)人民幣經(jīng)費(fèi)資助，是首筆國(guó)家級(jí)，直接過(guò)河、跨邊界資助香港團(tuán)隊(duì)的科研撥款。
研究項(xiàng)目名為“功能組織與器官體外精準(zhǔn)制造技術(shù)與重建”，于2019年度立項(xiàng)，是現(xiàn)時(shí)唯一對(duì)港澳地區(qū)撥款資助的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目。加上各地方政府和大學(xué)對(duì)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)配套，項(xiàng)目總額將達(dá)到3,600多萬(wàn)人民幣。
研究團(tuán)隊(duì)在領(lǐng)域內(nèi)具備前沿科研基礎(chǔ)，居國(guó)際領(lǐng)先地位。他們將會(huì)伙伴國(guó)內(nèi)中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院、天津大學(xué)、蘇州諾普再生醫(yī)學(xué)有限公司、北京大學(xué)積水潭醫(yī)院、中國(guó)科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所等醫(yī)療、研究機(jī)關(guān)和企業(yè)合作，在3D打印裝備制造，人體組織與器官打印技術(shù)，生物安全性和有效性評(píng)估，臨床前試驗(yàn)等多個(gè)方面開展合作，并依托香港大學(xué)深圳醫(yī)院建立生物3D打印中心。
人體組織與器官3D空間打印技術(shù)，是全球的策略性發(fā)展研究的一個(gè)重點(diǎn)，是在人體組織與器官移植以外，提供有效應(yīng)對(duì)人口老化，以及疾病或事故引起的人體組織或器官衰竭和功能喪失等問(wèn)題的解決方案。
近年生物材料的發(fā)展，為組織和器官再生與功能重建提供了重要途徑，但是人體組織和器官結(jié)構(gòu)高度復(fù)雜，如何利用生物材料精準(zhǔn)打印出功能完整、能在人體內(nèi)運(yùn)作的器官，是目前生物3D打印最終實(shí)現(xiàn)臨床應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn)。當(dāng)中要打印出組織與器官所需的微環(huán)境來(lái)配合功能重建，包括功能性的細(xì)胞排列，配合血管和神經(jīng)缐分布等，來(lái)指導(dǎo)3D打印的組織與器官在體內(nèi)重建修復(fù)。
研究團(tuán)隊(duì)早年與中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院、天津大學(xué)共同發(fā)表了通過(guò)生物因子構(gòu)建誘導(dǎo)再生微環(huán)境的思路，開發(fā)了生物墨水體系，建立了系統(tǒng)而完整的骨、關(guān)節(jié)軟骨缺損修復(fù)評(píng)估體系，對(duì)體外制造組織與器官作了早期探索，為開展多種復(fù)雜組織與器官體外制造研究奠定了基礎(chǔ)。
團(tuán)隊(duì)將利用諾普再生醫(yī)學(xué)自主開發(fā)的 OPUS-Pro 3D 生物打印平臺(tái)，有望首先實(shí)現(xiàn)全層皮膚、軟骨及多種細(xì)胞組織一體化打印。OPUS-Pro 3D 生物打印平臺(tái)是具備七個(gè)打印噴頭的高端醫(yī)療級(jí)生物打印平臺(tái)，屬國(guó)際領(lǐng)先水平，能夠同時(shí)打印成型器官內(nèi)各精細(xì)結(jié)構(gòu)，包括具有維管束組織（Vascular tissue）的精細(xì)三維結(jié)構(gòu)，構(gòu)建出類似細(xì)胞外間質(zhì)的微環(huán)境等，配合多種細(xì)胞負(fù)載的生物墨水，功能化活性組織精準(zhǔn)打印軟件系統(tǒng)，以及結(jié)合臨床實(shí)用性的多工藝微納級(jí)整合打印基數(shù)等，精準(zhǔn)打印成可應(yīng)用的器官組織。
團(tuán)隊(duì)早前在有關(guān)大范圍骨缺損修復(fù)的研究，已成功在山羊模型動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，實(shí)現(xiàn)了6厘米骨缺再生。下一步工作將利用多噴頭生物打印機(jī)，配合新的多軸動(dòng)態(tài)打印技術(shù)，為骨材料支架配置合適的血管和神經(jīng)線網(wǎng)絡(luò)，并期望這個(gè)新的3D生物打印支架能夠在體內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速再生。
呂維加教授說(shuō)：“生物3D打印技術(shù)能為未來(lái)的組織與器官再生醫(yī)學(xué)帶來(lái)希望。對(duì)于結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜的人體組織及器官，必須通過(guò)可人工智能控制、高精密度，以及多噴頭協(xié)調(diào)的多元打印技術(shù)，才能更好地實(shí)現(xiàn)。也希望本課題能為人類大健康做出貢獻(xiàn)。”
楊偉國(guó)教授說(shuō)：“港大醫(yī)學(xué)院團(tuán)隊(duì)包含了不同領(lǐng)域的臨床教授和科學(xué)家，領(lǐng)導(dǎo)臨床前期試驗(yàn)小組，為整個(gè)團(tuán)隊(duì)提供體內(nèi)組織再生的臨床思路，為下一階段人體試驗(yàn)奠定了指導(dǎo)思想。而香港擁有國(guó)際領(lǐng)先的醫(yī)療科技和臨床試驗(yàn)管理系統(tǒng)，團(tuán)隊(duì)期望相關(guān)的臨床試驗(yàn)可以在本地進(jìn)行，將這項(xiàng)先進(jìn)的醫(yī)學(xué)科研成果，首先惠及本地病人。由于項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)不足以應(yīng)付臨床試驗(yàn)，我們期望政府或大學(xué)可以參考其他地方政府的經(jīng)費(fèi)配套做法，對(duì)團(tuán)隊(duì)給予支持。”
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