很多科幻電影里都有這樣的情節(jié):主角身體受到嚴(yán)重創(chuàng)傷,在先進醫(yī)療技術(shù)幫助下,患者的創(chuàng)處很快痊愈,傷口也恢復(fù)如初……在醫(yī)學(xué)科技高速發(fā)展的今天,這種美好遐想正在逐步照進現(xiàn)實,這一切都源于一項可以改變?nèi)祟惷\和未來的學(xué)科——再生醫(yī)學(xué)。
美國生物學(xué)家、諾貝爾獎得主吉爾伯特曾預(yù)言:“用不了50年,人類將能用生物工程的方法培育出人體的所有器官。”隨著干細胞、組織工程等研究的不斷深入,3D打印結(jié)合生物技術(shù)的再生醫(yī)學(xué)研究與實踐正在不斷推進中,或?qū)⒊蔀榍藙游磥磲t(yī)學(xué)技術(shù)發(fā)展的核心。
移植器官來源有限的問題是全世界共同面對的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在現(xiàn)有醫(yī)療技術(shù)手段下,獲取一個器官需要以另一個人器官的失去為前提,現(xiàn)實情況是主動或被動失去的器官數(shù)量遠遠少于需要的器官。
肝移植為例,我國每年需要肝臟移植的終末期肝病患者有一百萬左右,但能夠接受移植手術(shù)僅僅的只有三千人左右;每年需要移植的腎病患者有十二萬例,其中能夠找到匹配腎源接受移植的不足兩萬。盡管目前醫(yī)學(xué)和生物學(xué)界的專家找到了一些替代方案,如使用動物來源的器官或者組織工程人工器官等,但都還沒能真正解決器官受損或功能衰竭類的臨床問題。
近年來,生物三維(3D)打印技術(shù)的出現(xiàn)和飛速發(fā)展,為解決可植入器官的缺口帶來相當(dāng)大的希望。盡管如此,目前將生物3D打印成功轉(zhuǎn)化為臨床前研究和臨床試驗的案例并不多,說明這一創(chuàng)新策略在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用速度與技術(shù)更新發(fā)展的步伐不相匹配。但不可否認(rèn)的是,生物3D打印技術(shù)的成果必將為醫(yī)學(xué)界帶來一場革命。
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異,許多制造理論與關(guān)鍵技術(shù)在10-20年以前還被認(rèn)為是科幻一樣的東西,但現(xiàn)在已經(jīng)逐步開始走進我們的生活與工作當(dāng)中,其中3D打印技術(shù)就是先進制造領(lǐng)域的突出代表。該項技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用于航空航天、汽車制造、醫(yī)療健康、文體娛樂等各個行業(yè),既提升了行業(yè)科學(xué)技術(shù)水平,也推動了產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級,更引領(lǐng)了行業(yè)的發(fā)展方向。因此,可以認(rèn)為3D(包括進一步發(fā)展的4D)是科技創(chuàng)新發(fā)展的產(chǎn)物和技術(shù)變革產(chǎn)生的顛覆性技術(shù)之一,值得人們高度重視和關(guān)注。在這一領(lǐng)域中,醫(yī)療健康是應(yīng)用比較廣泛的領(lǐng)域之一。
已有的資料顯示,結(jié)合計算機輔助設(shè)計等,3D打印已經(jīng)在脊椎疾病治療、膝關(guān)節(jié)置換、髖關(guān)節(jié)置換、創(chuàng)傷等領(lǐng)域得到了較大應(yīng)用。一方面是惠及了患者治療,同時該項技術(shù)的深度開發(fā)與規(guī)范化應(yīng)用,使得在臨床教學(xué)方面也發(fā)生了變革,它使許多沒有高級硬件條件的醫(yī)院和醫(yī)師,也能利用成熟的模板,根據(jù)患者情況進行微調(diào)后進行應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上進一步利用干細胞、組織工程、生物材料等,以打印活組織為代表的生物3D打印在皮膚和內(nèi)臟等領(lǐng)域開始出現(xiàn),代表了3D打印的一個重要方向,為未來在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了重要基礎(chǔ)。
基于我們團隊前期在再生醫(yī)學(xué)的工作和活性皮膚3D打印的一些初步實踐,特別是在含有皮膚附件(汗腺)的新一代組織工程皮膚的部分基礎(chǔ),華中科技大學(xué)出版社的編輯蔡秀芳給我發(fā)郵件,希望由我牽頭組織編寫一本以3D打印與再生醫(yī)學(xué)為重點的學(xué)術(shù)著作。根據(jù)出版社的建議,我們查閱了近年來國內(nèi)外該領(lǐng)域的相關(guān)專著,感覺該領(lǐng)域的先行者們在3D打印技術(shù)本身,數(shù)字醫(yī)學(xué)與3D打印在骨科等領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)有了一些非常好的參考教材。
因此,如果需要撰寫一本新的專著,我們這本專著的重點應(yīng)該放在“活的組織”打印與“再生醫(yī)學(xué)”應(yīng)用這兩個關(guān)鍵領(lǐng)域?;罱M織打印是一個相對的概念,一些領(lǐng)域開展的工作比較多,如皮膚與內(nèi)臟等,而一些領(lǐng)域才剛剛起步,還停留在概念與摸索階段。因此,以生物3D打印這一思想為引導(dǎo),以3D打印的原理與關(guān)鍵技術(shù)為牽引,以在現(xiàn)在或?qū)碓诮M織修復(fù)、器官再生和人體功能增強與維護等的應(yīng)用為目標(biāo),作為本書寫作的主線。在這一思想的指導(dǎo)下,我們邀請了國內(nèi)從事該領(lǐng)域研究、臨床與產(chǎn)業(yè)化的重要專家組成編委會,召開了相關(guān)會議,充分討論了寫作指導(dǎo)思想與主要內(nèi)容,為這本專著的順利出版發(fā)行打下了堅實基礎(chǔ)。
《生物3D打印與再生醫(yī)學(xué)》
ISBN:978-7-5680-5989-3
主編:付小兵 黃沙
定價:168.00元
作者簡介:
付小兵,中國工程院院士,創(chuàng)傷和組織修復(fù)與再生醫(yī)學(xué)專家?,F(xiàn)任解放軍總醫(yī)院生命科學(xué)院院長、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所所長、全軍創(chuàng)傷修復(fù)與組織再生重點實驗室主任、博士生導(dǎo)師,清華大學(xué)等6所國內(nèi)一流大學(xué)客座教授。國家973“創(chuàng)傷和組織修復(fù)與再生項目”首席科學(xué)家,國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體負責(zé)人,全軍“十二五”戰(zhàn)創(chuàng)傷重大項目首席科學(xué)家。
編輯推薦:
華中科技大學(xué)出版社出版的《生物3D打印與再生醫(yī)學(xué)》一書,由中國工程院院士、著名創(chuàng)傷和組織修復(fù)與再生醫(yī)學(xué)專家付小兵院士領(lǐng)銜主編,匯集了國內(nèi)不同領(lǐng)域的從事生物3D打印相關(guān)研究的專家參與撰寫,內(nèi)容涵蓋了從最早的組織和器官(包括骨、軟骨、血管神經(jīng)、肌腱、牙齒和皮膚等)再生的3D支架打印,到目前逐步打印的更復(fù)雜組織和器官(例如肝、腎、心臟和器官芯片等)的發(fā)展歷程,提出了在發(fā)展過程中存在的問題及未來發(fā)展方向。
內(nèi)容簡介:
本書匯集了國內(nèi)不同領(lǐng)域的從事生物3D打印相關(guān)研究的專家參與撰寫,內(nèi)容涵蓋了從最早的組織和器官(包括骨、軟骨、血管神經(jīng)、肌腱、牙齒和皮膚等)再生的3D支架打印,到目前逐步打印的更復(fù)雜組織和器官(例如肝、腎、心臟和器官芯片等)的發(fā)展歷程,提出了在發(fā)展過程中存在的問題及未來發(fā)展方向。由于生物3D打印技術(shù)的發(fā)展還需要融合許多互補技術(shù),如干細胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、生物材料科學(xué)、醫(yī)學(xué)、機械工程學(xué)等的創(chuàng)新技術(shù),本書也從打印機、生物墨水及微環(huán)境構(gòu)建,和三維檢測手段等多角度出發(fā)介紹生物3D打印相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展,以尋求共同進步?!渡?D打印與再生醫(yī)學(xué)》 這本書的語言流暢、結(jié)構(gòu)安排和內(nèi)容設(shè)置合理、具有很強的指導(dǎo)意義及可讀性,在展現(xiàn)自主創(chuàng)新研究成果的同時,也匯聚了國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究亮點和前沿視角,是一本科學(xué)性高、原創(chuàng)性強且具有重大需求的優(yōu)秀學(xué)術(shù)著作。
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