康裕建：3D生物打印空间巨大
今日，3D生物打印血管项目重大突破和产品发布会在成都召开。千人计划国家特聘专家、美国毒理科学院院士康裕建在会上表示，当前，3D生物打印空间巨大。
他首先回顾了3D生物打印走过的历程。2001年，美国做了全球首例全植入人工心脏移植，病人存活了18个月，这在人类历史上是一次重大的突破。接下来又做了14例全新人造心脏的移植，平均生存期是5个月。
2009年归国以来，康裕建率领自己的研究团队，在创新人才培养、国际前沿科技研究方面取得了巨大的成就。康裕建透露，自己团队正在做的3D生物打印技术乃是国际领先水平。
以下是发言实录：
我们归国后，一直在思考一个问题，那就是如何降低成本？同时如何扩大应用范围？
要做到这两点，必须改进生产工艺。在有了3D打印这个概念的时候，我就想我们能不能用3D打印来做这一件事？2012年的时候我把这个想法提出来了，在四川成都，我们试着做3D打印人工心脏。我们不考虑肌肉，不考虑有这么多元件。我们要有打印机，还要设计出复杂元件，用打印机打印出来，最后要把它放在动物体内作动物实验，之后再放在人体身上。这就是我们自己研发制作的3D打印人工心脏。
2015年6月18日，经过一系列的实验，最终把人工心脏移植到了猪的身上，成功地在全球制造出了第一个3D打印人工心脏并移植到猪的身上。
我们做人工心脏的团队，包括心外科医生和研发团队以及各个方面的动力团队，其中最主要是3D打印团队。我们解决了成本的问题，也解决了材料大小的问题，但还有一个重要的问题，就是内皮化。无论什么样的人工心脏，它的内皮和我们人体的内皮不一样，所以我们一直要解决内腔的内皮化这个问题。以前我们用组织工程技术做了支架培养种子细胞，整合之后进行体外培养。但是不论你怎么做，目前的技术我们都没有办法把它做成一个整合的内皮组织。
早在上世纪90年代初期，我的实验室就在做干细胞和转基因技术，那时候我们把干细胞拿出来，把干细胞的基因序列进行体外改造，改造之后放回平台，制造出各种各样的转基因鼠。今天来说，这个已经不神奇了。在这个过程中，我们就学到了，我们每一个人来到这个世界上都是一个路径。都是由母体的胚胎，母体的卵细胞在母体子宫里分裂，分裂之后继续分化，任何一个时间点在母体的子宫里都可能出现不同的器官。
我经常问我的研究团队一个问题，为什么在同一个时间里，在同一个母体子宫的环境中会产生不同的器官？这一定是在某一个器官产生之前，它有一个微环境，这个微环境限定了这组干细胞和另外一组干细胞它们向不同的方向分化，如果我们可以寻找到这种微环境里面的内容，那么我们就能够理解在这个微环境的控制下，干细胞在这个环境中很精细的分化的过程。从这个研究入手，我们提出了一个假设，如果我们把这个秘密解决了，那么我们就可以在体外重新建立胚胎发育过程中干细胞所处的微环境。在体外来模拟体内的环境，让这些干细胞的分化过程沿着我们所设计的过程去发展，当然这对自然来说是一个挑战。
我想告诉大家，这是最核心的。按照这个假设，我们就设计了一个“生物砖”。我们已经申请了专利，英文名字叫做Biosynsphere。我们就组建了“生物砖”研发团队。这是一群特殊的人，是我们团队中的特种兵，这群人到目前为止已经花了很多年时间，没有发表一篇文章，而是在兢兢业业地在做“生物砖”。
我们生物砖的设计是什么？第一它要有一个壳，这个壳有它的功能，要可生物降解、具有力学强度和抗机械损伤能力。里面是细胞生长因子和营养成分，我们现在知道有几种成分，但还有成千上万、数不清的成分。干细胞在这里面受到这个环境的影响，按照我们所设计的方向进行分化。按照这些，我们把生物砖做了出来。生物砖培养过程，是每个单个的砖在规定的时间里，把壳溶解开，各个砖之间融合在一起。下一步是怎么样把生物砖组织起来变成一个组织？这个时候我们就提出了3D生物打印。
我们得用3D生物打印这个工具制造我们的组织。我自己是做生物学的，要做打印机，这不是我的长项，所以我们必须还要和别人合作。所以我们第一个合作伙伴是来自于中国农业大学工程学院的周蕙兴教授和他的团队。由于我们有这样一个团队，所以我们在很短的时间里，再加上蓝光发展的资金，推动了我们事业蓬勃向前发展。
大家可以想像，任何一个组织都需要有营养，都需要新陈代谢，这个营养和新陈代谢需要一个什么方式在我们体去完成这样一个过程？能想到的一定是血管，没有血管只有组织，人也不可能生存。所以接下来我们对打印机提出的目标是：要做3D生物血管打印。血管是有层次的，要做分层，同时每一层有不同的细胞，每种细胞有不同的功能，我们要把这个实现目标，这是最大的挑战。
最关键的是打印平台，这个平台已经申报了专利，它的名字是Rollovesseller，中文名字叫做蓝光英诺3D血管旋生仪，现在是两个喷头，以后会是多喷头。原理是这样的，在这个上面喷上一层热敏的水凝胶，里面是营养液，打印的时候会为细胞提供营养，这个是打印出来的第一层细胞，然后再覆上第二层，这两层是不同的生物砖，第一层我们知道是内皮细胞，上面需要产生的是另外一种细胞。因为我们的水凝胶37度是液体，我们还需要下一步，打印出来的血管要到生物反应器里把它变成能够在我们身上用的血管。这是我们的技术上的突破。
人工制造个性化功能器官会成为可能。如果我们两个人都是需要一个头部的血管，但是我们的血管是不一样的，所以我们需要把个性化的信息做出来。大家知道云平台，大计算这些名词，而在我们这里则需要更精准的，每个人能够区别出来的计算方法。我们和罗涛他们这个团队合作，让不同的人同一位置的血管不同的信息采集出来，然后通过我们自己的云平台把这个信息输送到我们的打印机，同时还要发送到血管的生物反应器里。最后才能产生出每一个人所需要的血管或者每个人所需要的器官。
今天的亮点应该是制造。我们也建立了四大系统，个性化的信息系统，生物墨汁，打印系统和打印之后的处理系统，这些系统放在一起，就成为了我们向3D生物打印进军的基本技术。
我们提出了我们的盈利模式，也就是合作共赢。现在国家号召转型升级，我帮助大家转型升级，共同发财致富。我们提出了“+英诺方案”，我们不是核心，每个人做的事才是核心，希望通过我们的房屋，利用我们四大平台所产生的核心技术体系，建立起3D生物打印的创新链，由此产生出个性化的产业链，最后共同推动大健康产业的规模化发展。
