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  3D生物血管打印機問世 藍光發展入局千億美元市場

【中國經營報  2015-11-02  智在公司  記者羽博  報導】

藍光發展(600466.SH)在精准醫療領域邁出重要一步。1025日,藍光發展旗下全資子公司四川藍光英諾生物科技股份有限公司宣佈,具有完全自主知識產權、國家高技術研究發展計劃(863計劃)”3D生物打印血管項目獲得重大突破,3D生物血管打印機問世。

藍光發展董事長楊鏗說:藍光英諾突破性意義在於利用幹細胞為核心的3D生物打印技術體系已經完備,包括醫療影像雲平台、生物墨汁、3D生物打印機和打印後處理系統四大核心技術體系,器官再造在未來成為可能。

這將是又一個巨大的市場藍海,中信建投研究員蘇雪晶認為,3D生物打印的優勢在於其所具備的複雜製造、技術特點,對個性化需求強烈的生物醫學領域應用價值巨大,將面臨上千億美元的市場。業內3D打印知名咨詢機構Wohlers預測,3D打印在醫療方面的應用市場份額占15.1%,位居第三位。

器官再造成為可能

“3D生物打印血管這項發明的突破性意義在於,藍光英諾利用幹細胞為核心的3D生物打印技術體系已經完備。其中包括醫療影像雲平台、生物墨汁、3D生物打印機和打印後處理系統四大核心技術體系。有了這套技術體系,使得器官再造在未來成為可能。四川藍光發展股份有限公司董事長楊鏗說。一年多前,由藍光英諾參與研發的3D生物打印血管項目入圍國家863計劃,科研時間為期三年,但藍光英諾僅僅花費一年半的時間就提前實現重大技術突破。

而在發佈會現場筆者看到,不同於市面上現有的3D生物打印機,3D生物血管打印機可以打印出血管獨有的中空結構、多層不同種類細胞,這是世界新創。3D生物血管打印機的特性也被一一展示:全球首個3D生物打印空間旋轉平台、精確協同工作的雙噴頭打印技術、可視化的互動打印操作系統、噴頭及環境控制系統……血管打印的流程也在發佈會上得到了精彩呈現,令在場專家學者驚嘆不已。

構建任何器官,必不可少的元素便是給器官輸送養分的血管,配合藍光英諾的生物磚技術,依靠雲平台的數據模型支撐,我們借助3D生物血管打印機成功的實現了血管再生。這是構建一切人造生物活性器官的基礎,藍光英諾在實現器官再造的路上邁出了堅實一步。首批千人計劃國家特聘專家、美國毒理科學院院士、國際再生醫學研究應用與規範聯盟主席、中國3D打印技術產業聯盟生物醫學3D打印理事會執行主席、藍光英諾首席科學家康裕建教授在發佈會現場介紹說。

3D生物打印的核心技術是生物磚(Biosynsphere)。即一種新型的、精准的、具有仿生功能的幹細胞培養體系。它以含種子細胞(幹細胞、已分化細胞等)、生長因子和營養成分等組成的生物墨汁,結合其他材料層層打印出產品,經打印後培育處理,形成有生理功能的組織結構。“3D生物打印,截然不同於使用鈦合金、生物陶瓷、高分子聚合物等原材料的工業3D打印,比如打印假牙、假肢,甚至汽車、房屋等。兩者根本性的區別,在於活性。即3D生物打印是打印出含有細胞成分並具有生物學活性的產品。藍光英諾董事長任東川說。

技術+資本雙結合

在國際上也絕對屬於尖端科學的藍光英諾3D生物打印技術,不僅得到了來自中國國家863計劃的認可,發佈會前夕1019日至23日,在北京中關村國家自主創新示範區舉行的全國大衆創業萬眾創新活動周上,四川藍光英諾生物科技股份有限公司是唯一一家被四川成都高新區推薦參展的公司。

世界領先的3D生物打印技術為什麼會出現在中國成都、四川藍光的原因在於藍光英諾代表了一種新型的創業創新模式。其最大特點在於,科學家創業——藍光發展董事長楊鏗說:大衆創業萬眾創新的號召下,我在想,如果是科學家,他們這個群體怎麼創業?為了3D生物打印技術的發展,楊鏗創造性的設立了核心技術+資本”“科學家+企業家的新型創業模式,賦予科學家股權,設立合伙人機制,為科學家提供創業平台。康裕建教授,正是在這種模式下出任藍光英諾首席科學家和首席執行官。

藍光發展公告稱,它們已投入2.15億元用於技術研發和科研團隊建設。藍光英諾還建立合伙人機制,由藍光英諾核心人員對公司進行增資,增資總金額為1615萬元。走在四川成都高新西區西芯大道和迪康大道交匯處,“3D生物打印全球創新中心的招牌已經豎起,更大的後續投資正在進行,3D生物打印創新產業園區——“藍光·光穀主體大樓已經封頂,目前正在實施內裝、實驗室改造及實驗設備採購,20168月底,就將建成投入使用。

在媒體採訪中,楊鏗回憶了和康裕建的結識過程。作為中國西南地區著名的房地產企業,楊鏗經常受邀參加一些政府招商引資、投資洽談活動。彼時,康裕建作為首批千人計劃國家特聘專家被四川省政府引進作為四川華西醫院客聘教授。在共同的平台上,兩人有了多次交流。和所有房地產企業都在尋求轉型一樣,楊鏗正在尋找新的投資藍海。

康裕建當時也在為自己的科研找尋突破機會。2001年,他在美國路易維爾大學工作期間,曾參與、幫助學校成功實施了世界第一例全心臟移植手術,這類手術一共進行了14例。但每例價格高達25萬美元、需要150磅體重以上成年男性才能承受的手術要求,讓該手術深受成本、應用範圍及生產工藝困擾,無法獲得美國FDA批准。

3D打印技術的出現,讓康裕建也想以此方法解決這個難題。他打出了人工心臟,並在豬身上實現了世界首例3D打印人工心臟全新置換手術的成功,但作為生物學家,他深知還有難題沒有解決——因為不具備生物活性,無法解決血管內皮化、血管堵塞等問題,如何能把以上兩個問題結合起來?

早在1996~1997年康裕建就在美國最權威的生物科學雜誌JBCJCI上發表了兩篇關於轉基因鼠的論文。衆所周知,一個胚胎幹細胞能在不同的時間分化生長為不同的器官,最終成為一個完整的人,但卻沒有人能清楚地解釋為什麼它能在不同的時間產生不同的分化。康裕建對此展開了研究。幹細胞+3D打印=3D生物打印的概念就此誕生。

所以,在過去的15年中,我只做了一件事——專注於再生醫學和幹細胞研究領域。康裕建在發佈會上表示。憑借15年的積累和持續研究突破,他開創性的研發了生物磚(Biosynsphere技術,用於複制胚胎發育時期的各種微環境,其將使幹細胞在體外可以得到精確的定向分化控制,讓器官打印成為可能,是器官再造的鑰匙

楊鏗對發展人類健康事業具有天然的敏銳度。藍光發展的目標是打造人居藍光+生命藍光。其中,地產+現代服務業屬於人居藍光,生物醫藥及3D生物打印則屬於生命藍光,完全符合公司戰略轉型、雙輪驅動的遠景目標和長遠規劃。因此,我決定投資3D生物打印這個項目。

康裕建教授的研究此時也急需資本推動。因為有了生物磚這個構建器官的生物材料後,實現器官再造還需要兩件關鍵性的工具:雲計算大數據平台和3D生物打印機。前者為3D生物打印提供了精准的數字模型,讓組織、器官打印有了數據基礎;後者則能讓細胞實現精准排列分佈。

如何建立雲平台?如何研發、生產3D生物打印機?這顯然已不再是再生醫學、幹細胞研究領域的事情。這需要跨多學科合作,需要資本的力量,需要市場。技術+資本的合作模式下,另一名千人計劃國家特聘專家、先後受聘於英國利茲大學和新加坡國立大學、英國機械工程師學會高級研究員周惠興教授加入藍光英諾,主研3D生物打印機開發。資本和技術,企業家和科學家就此走到一起。

不只是創業模式的革新,從技術層面而言,藍光英諾3D生物打印也是中國經濟新常態形勢下互聯網+’模式的典型代表。楊鏗說,從藍光英諾3D生物打印的應用市場看,能提高診斷正確率、提高手術成功率和手術極限的3D看片系統;基於大數據健康雲平台的智慧醫療等領域都需要廣泛使用互聯網技術。而我理解的互聯網+’更在於‘+’的延伸、拓展,即和其他行業、技術的結合、嫁接等。

未來,藍光英諾計劃在世界範圍內投資、收購、引進和3D生物打印、生物醫藥、再生醫學等相關的人才、技術、實驗室等,正是出於這種英諾+”的理念。發佈會上,藍光英諾已經和英國鄧迪大學簽約合作。世界微創手術奠基人、英國鄧迪大學Alfred Cuschieri爵士表示,將在3D生物打印領域和藍光英諾展開深度合作。他們還計劃在紐約、香港、新加坡等地設立分支機構。

這正是我們期待的合作模式和發展方式——共享、共贏。任東川對此做了更系統、形象的闡述:我們希望形成系統化的3D生物打印技術在醫學領域的應用平台,並向社會提供完整的醫學解決方案,包括醫療影像雲平台、生物墨汁、生物打印機以及打印後處理系統。這就相當於我們以此鋪設了一條技術大道,我們願意和世界範圍內的所有醫學研究機構共享合作,共同發展。因為我們深知,在生命科學這個永無止境的深奧領域,個體的力量一定是有限的,為了人類共同的事業,只有合作沒有競爭。

精准醫療前景廣闊

這一消息也引起量子基金創始人、世界著名投資家羅傑斯的強烈關注。1024日,羅傑斯專程飛赴成都參觀、調研藍光英諾3D生物打印項目,他在接受媒體採訪時表示:“3D生物打印技術在未來不僅具有至關重要的科研價值,還將具有相應的市場價值。在美國乃至全球資本市場,3D概念、生物醫藥概念、智能製造概念一直是投資熱點,而3D生物打印涵蓋了以上多門學科,其高科技特性、生命科學概念必將成為未來投資重點。它對組織工程、再生醫學和醫療科研都將產生革命性的突破。

國務院發佈的《中國製造2025》也明確指出,實現生物3D打印,誘導多能幹細胞等新技術的突破和應用。中信建投研究員蘇雪晶認為,3D生物打印的優勢在於其所具備的複雜製造、技術特點,對個性化需求強烈的生物醫學領域應用價值巨大,將面臨上千億美元的市場。世界3D打印技術產業聯盟秘書長羅軍則在發佈會現場表示:“3D打印是解決健康產業個性化需求和規模化製造這對矛盾的方案之一。3D生物打印在提升現有醫療技術水平,比如個性化醫療方面,會大有作為。這個觀點和出席發佈會的中國工程院院士戴尅戎教授不謀而合。“3D生物打印的定制性對於個性化醫療是個福音。

以生物磚技術為核心的3D生物打印將在基礎研究(3D細胞培養,胚胎學研究、細胞疾病模型)、臨床應用、產業化應用等領域發揮突破性作用。任東川說,尤其是那些渴望創新性思維的醫學機構,是藍光英諾首選的合作目標。

以藥物研發為例,以往的體外細胞研究是基於二維空間的平面實驗,但人體環境是三維空間,二維空間的平面實驗得到的結果很難真實反映人體情況,由此帶來治病機制和藥物研究的結果最終難以用於臨床。

同時在藥物運用到人體前,還需要先在動物身上進行試驗,也有部分對動物有效的藥物可能對人體無效而最終不能用於臨床,還有些病毒因只在人體傳播,動物不具有實驗性,沒有合適的動物檢測模型,而限制了藥物的開發範疇。康裕建說,“3D生物打印技術能實現這樣的研究突破,我們願意和那些渴望突破研發瓶頸的機構合作,助力他們實現科研成果轉化和發展。因為借助3D生物打印和生物磚,直接取自人體幹細胞,其生理和病理狀態以及對藥物的反應都最接近於人體,遠遠優於現有的二維細胞培養和動物實驗。因此對新藥研發、藥敏篩查、藥物毒性和安全性檢測等諸多方面都可能優於現有的研究和檢測系統,其結果也更加仿生、精准、安全、有效。

醫療影像雲平台更是3D生物打印的前期應用市場。它可以衍生出3D看片系統,實現醫患交互式看片、問診系統。患者可以將自己的二維影像數據上傳至平台,轉化為三維影像,直觀表現出患者病灶便於患者瞭解病情,降低醫患溝通難度,在此基礎上患者可選擇適合自己的醫生,進行相關診斷咨詢。還可以幫助醫院升級現有信息化系統,提升歷史病歷數字化能力和大數據挖掘能力,實現中小型醫院遠程會診。

醫療影像雲平台還能在手術仿真、手術導航、術前模擬等方面發揮作用,提高手術成功率,減少真實手術時間,降低患者痛苦。同時,將醫學病例存入數據庫,不斷優化醫療方案和手術流程,為智慧醫療奠定基礎。任東川說。

藍光英諾戰略合作伙伴、四川大學華西醫院在3D影像系統的運用方面已有成功案例。

據楊鏗介紹,屆時中國首個A級醫學影像數據雲中心將在四川成都建成。這個平台的建成不僅為3D生物打印提供可行的數字模型支撐,而且為精准醫療提供瞭解決未來發展瓶頸問題的有效工具。美國總統奧巴馬在2015年國情咨文中已經把精准醫療項目納入美國生命科學研究新領域。四川省相關領導一行在上個月赴藍光英諾調研後,也決定在四川省成立精准醫療推進領導小組,支持3D生物打印研發工作。

藍光英諾希望借助其獨創的醫療影像雲平台、生物墨汁、生物打印機和打印後處理系統四大核心技術體系,建立3D生物打印創新鏈,和世界範圍內各大醫療機構、科研院所等共同拓展3D生物打印技術的發展和應用,並由此產生滿足個性化健康需求的產業鏈,推動大健康產業的規模化發展。

有人、有技術、有市場,令楊鏗信心百倍。藍光發展堅定不移地選擇3D生物打印項目作為公司戰略轉型、雙輪驅動的核心產業。我們期待和全世界共享生命健康事業。楊鏗說。

 

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