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走近3D生物血管打印沐浴科技文明之光

发布时间:2018-8-24 19:00:06   点击数:

年暑假,在生物老师魏英、田洪的组织和带领下,西川中学3D生物血管打印项目学习小组一行48人,利用7月24日-7月26日三天时间深度参观四川蓝光英诺生物科技股份有限公司,我们先后参观了中医药博物馆、走进3D生物血管打印无菌实验室、病理实验室和动物实验基地,聆听了3D生物打印技术讲座,并与主讲人进行了互动。该科技公司突出的研究成果之一便是3D生物血管打印。

参观中医药博物馆

7月24日,7月25日,我们走进了四川蓝光英诺生物科技股份有限公司的中医药博物馆,在第一个展厅,工作人员为我们介绍了中医药的起源。这是中国劳动人民几千年来在与疾病作斗争的过程中,通过实践,不断认识、逐渐积累的丰富的医药知识。在其他几个展厅中,我们了解到魏晋隋唐时期的药王孙思邈、宋金元时期的成都药市、明代李时珍编写的《本草纲目》。接着我们参观了中药材展览以及复原的古药房。

从一道门出去,厚重古朴的木纹地板就变成了结净纯白瓷砖,仿佛一下从古代穿越到了现代。映入眼帘的是两台机器,一台是打印细胞组织的,另一台就是参观的重点——3D生物血管打印机。工作人员在大屏幕上播放了视频,展示了3D生物血管打印的原理和过程,并做了深入浅出的讲解,让我们感受到了再生医学的伟大和神奇。

之后同学们分组参观:一组去参观3D生物血管打印无菌实验室,另一组参观了病理实验室。

走进3D生物血管打印无菌实验室

所谓3D生物打印血管技术,就是先从自身的脂肪里提取出干细胞,将其转化成生物砖,再制成生物墨汁。然后使用特殊的3D生物打印机,将生物墨汁一层层地铺在一个小金属管上,外面再套上一根人造血管,那是血管支架,起了支撑和保护的作用。

在进入无菌实验室之前,我们需要先通过重重数门,穿上特制的无菌服。由于换衣的过程繁琐,每个房间太小,每次只进三人。而每次换衣的时间也要15分钟,所以时间拉得特别长。想到科研人员每次开始工作之前都要经历这样的过程,我们不禁对科研人员的工作产生了敬意。

我们换上专用的拖鞋,过一道门,然后再换一次拖鞋,并和着泡沫用五步洗手法洗手,再推开一扇门,从柜子里取出一次性的医用帽、口罩、手套等穿戴,接着脱下身上的白大褂,换上蓝色条纹的无菌服。无菌服是一件连体衣,从头到脚套上,连帽子都一起连着。这样,头上便厚厚地罩着两个帽子,非常闷热,即便开着空调也无济于事。

这一切严密的装备都是为了防止细菌通过各种渠道进入实验室,影响实验结果。我们进去后,工作人员给我们讲解了干细胞的提取方法以及怎样用3D生物血管打印机打印血管,每个房间都放置着不同的专业仪器:有的能培养脂肪间充质中提取的干细胞,有的能观察干细胞的状态,有的能制备生物砖、生物墨汁,有的能打印血管……

走进病理实验室

同学们穿上白大褂,换上鞋套,眼前一台台高科技精密仪器摆放在相应的区域中。如:酶标仪、微生物检测系统、可见荧光的显微镜、冰冻切片机、激光共聚焦显微镜、荧光实时定量PCR、高压灭菌锅、微量移液器、电动PH计等等。工作人员给我们介绍了一些仪器的用途。如液氮罐,用来保存活的干细胞;微生物检测系统可以检测微生物的生长情况;高压灭菌锅可以灭菌;荧光实时定量PCR可以实时监测DNA的扩增情况;电动PH计可以检测溶液的PH值;微量移液器可以移动极微量的液体等等。

同学们还在工作人员的指导下用高端的显微镜观察了一些生物结构,感受到了微观世界的奇妙。工作人员给我们演示了激光共聚焦显微镜如何完成细胞的三维重建,它旁边还有一个与显微镜相连接的电脑,在那上面还能看到干细胞是如何依附在一个附着物的表面上进行扩增的,还可以通过荧光的不同颜色了解到活细胞和死细胞的情况。工作人员给我们演示了微量移液器怎样移动微量的液体、冰冻切片机制作切片的过程、磁力搅拌机怎样将溶液搅拌得更均匀、怎样从液氮罐中取出脂肪间充质细胞并复苏等。

接着我们参观了3D生物打印工程实验室,不难想象,日后将有一个有着数百台机器的工厂每天生产数千条血管,为更多的患者带去健康、放心的医疗服务。

听3D生物打印技术讲座

7月26日,工作人员在会议室给我们讲解了3D打印血管的临床转化。他们的技术理论根据主要是干细胞的自主分生与分化能力。他们技术同国外不同的是让干细胞在体内的微环境下自己分化成器官,而国外则需要在体外诱导培养。这充分体现了以人为本的医疗精神。而在技术上主要分为两部分,一是干细胞在体内的分裂和分化,这也是动物实验的重点。二是3D生物打印,研究团队已经通过制造生物砖和生物墨汁使干细胞强度达到打印的需求,并且找到了合适的温度使干细胞维持可打印状态。

讲座之后,工作人员和同学们进行了互动。大家了解到:3D打印的血管有很多优势,如与人工血管相比,不需要服用抗凝剂,和移植血管相比,没有排异反应等。这一项技术最快在今年年底或明年年初就可以造福需要搭桥或血管栓塞患者们了!这一项技术的发展空间很广阔,可以尝试打印器官,这会解决一大医学难题。不过现在这项技术还有待改进,比如一台打印机只能打印一种组织或器官,必须有微环境才能使干细胞在体内分化(器官不能完全坏死),构建可降解的器官支架等。科学研究的道路还很长,不过现在已经有了明确的方向。

参观动物实验基地

7月26日,我们参观了动物实验基地,这里是检验动物实验药品或医疗用品有效性和安全性的地点,基地里面有手术室、超声室等。我们穿戴的都是一次性手术装,全身被包裹得严严实实,手上也戴着紧紧的胶手套。科技人员用恒河猴和专用实验的五指山小型猪做实验。在手术室中,我们了解到了繁杂的手术过程;在超声室里,医生为我们展示了超生诊断,我们发现给五指山小型猪替换的血管和正常的血管几乎一样,短短数月,干细胞就已经分化成了血管。看上去,这的确是一个行之有效的方法,我们非常期待它的面世!

我们走进四川蓝光英诺生物科技股份有限公司,进行了深度的参观学习,收获良多。我们近距离看到再生医学技术的飞速发展,看到科技工作者严谨求实的科研态度,感受到再生医学的美好前景,正如科研人员告诉我们:限制我们的不是技术,而是我们的想象力。相信在不久的将来,再生医学将改变了我们的生活,3D生物血管打印技术将会造福人类!

撰稿:王躍翔杨文韬卿肖琛宝刘欣然曾宝仪

指导老师:魏英

编辑:曾龙俊

审稿:陈珍

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长按







































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