从人脑“创可贴”到器官打印 迈普医学探索“打印生命”

■开栏语

争当引领型全球城市的广州，正在通过加快建设国际航运、航空和科技创新三大枢纽，成为全球产业、资本和创新网络布局的关键节点。

联通世界，要素集聚，正在激发着产业的深层变革。南方日报记者深入新一代信息技术、高端装备制造、绿色低碳、生物医药、数字经济、新材料、海洋经济等广州新经济发展的第一线，深度扫描其中蕴藏的技术创新“密码”。

我们从中挖掘出一批企业，他们是产业技术制高点的奋勇“攀登者”，他们是广州创新的“重量级”先行者，他们挺起了广州战略性新兴产业发展的脊梁。

从今日起，南方日报推出“广州创新故事·产业技术并跑领跑”系列。此系列报道将从讲述生物医药领域的“隐形冠军”故事开始，敬请垂注。

未来器官移植或像换零件一样简单。随着生物3D打印技术的出现，生物医药领域对其寄予厚望。

在探索“打印生命”的道路上，位于黄埔区、广州开发区的迈普再生医学科技有限公司（以下简称“迈普医学”）实现了与全球前沿技术的并跑。凭借中国首个进入全球高端市场的再生型植入类医疗器械产品——睿膜，该公司走进大众视野，该产品也被誉为“世界上最接近自体、修复效果最理想的硬脑（脊）膜”。

睿膜仅仅是迈普医学将实验室技术投入市场的开始。目前，迈普医学的模型打印已经用于复杂手术的术前“彩排”，自主研发的细胞打印机LIVPRINTTM已极大提高了打印细胞的存活率。

然而，迈普医学的目标并不仅于此。它最大目标是期望利用生物3D打印技术实现人体组织和器官的打印重建，解决目前器官移植出现的免疫排斥、来源有限等难题，带领中国高端医疗器械在全球一路领跑。

突破高温难题让打印细胞保持“活性”

从工业领域到消费领域，近年来3D打印技术在各行各业全面开花。具体到生物医学领域的3D打印（即生物3D打印），顾名思义，就是以细胞、生长因子、生物材料等加工活性材料为“墨水”，“打印”出人体组织和器官，其发展方向瞄准的是器官再生。

但是，众所周知，在实验室培养细胞并不容易，其对生长环境条件要求非常严格，除了要求无菌环境外，环境的温度、湿度稍不满足，就会“闹脾气”（生长不良），甚至“以死相胁”（细胞死亡）。把细胞作为打印材料，更是难上加难，其中打印产生的高温就成为技术实现的“拦路虎”。

“经过无数次的摸索，细胞并不是完全不能接受打印时的高温，但需要控制在极短时间内。”迈普医学研发部总监、企业技术负责人邓坤学告诉记者，通过对生物打印机的设计，如控制喷头大小，喷头出料速度、打印墨水的温控调控等等众多条件的尝试和摸索，迈普医学成功实现了高活性且保持原有功能的细胞打印。比如，迈普医学已实现源自患者的脑胶质瘤细胞体外打印，打印后肿瘤组织植入小白鼠体内可实现成瘤，借此可制备药物筛选肿瘤模型，加速精准药物治疗研究。

目前，尽管很多工程手段可以实现人体类器官的复杂结构制备，但是并不具备功能，还没有发展到可以替代人源器官的程度。就拿皮肤来说，看起来薄薄的一层，但其功能很多，除了保护身体功能之外，还有感觉、调温、出汗等功能，如果制备出来的皮肤不具备这些功能也是不行的。

邓坤学表示，如今迈普医学利用细胞打印在组织再生方面开展了大量的尝试研究，并已初战告捷，“会跳动的心肌细胞最直观地证明了打印的细胞是有活性的”。同时，迈普医学还实现了将健康、功能完好的动物心肌细胞移植到老鼠体内，打印组织和自体组织实现了很好的融合并发挥了修复功能。

“我们现有的技术与全球技术基本同步，细胞打印是器官打印的基础，未来器官移植或像换零件一样简单。”邓坤学说。

推出可吸收的植入体产业化“突围”正当其时

作为新型再生医学工程技术，生物医学领域对其寄予厚望，期待其能解决包括肾衰、肝衰等重大疾病，引发药物开发新思路，催生一批新型产品和医疗方式。

“一个产品要实现产业化，其复杂程度并不亚于创新所付出的努力。”迈普医学联合创始人徐弢教授表示，“接棒”实验室创新，产业化创新是技术落地的重要一环。

一直以来，缺乏优异的生物材料一直困扰着组织修复，免疫排斥、来源有限、动物病毒传播风险等难题是传统产品常常面临的“老大难”。对此，迈普医学推出了中国首个进入全球高端市场的再生型植入类医疗器械产品——睿膜，该产品被誉为“世界上最接近自体、修复效果最理想的硬脑（脊）膜”。

据介绍，当脑膜受损时，睿膜的使用类似于贴创口贴的过程，医生把该产品贴在受损组织上，因其结构与自体组织极其相似，足以“以假乱真”到让脑细胞“不分彼此”。“就像葡萄藤沿着葡萄架生长一样，脑细胞也会沿着睿膜生长并修复受损组织。”迈普医学业务发展经理、市场调研经理张馨之博士如此解释睿膜作用的原理。

睿膜的神奇之处更在于，其完成任务后可自行降解为水和二氧化碳，被人体吸收，避免了二次手术取出植入物或免疫排斥的问题。目前，睿膜已在全球60多个国家和地区应用10万余例，打破了国外产品在高端植入类医疗器械产品市场的垄断。

如今，除了“拳头产品”睿膜之外，无张力尿失禁悬吊带系列产品于2015年分别通过了欧盟CE认证和中国CFDA认证，个性化颅面颌骨修补系统也已于2016年获得中国CFDA认证。

“迈普医学产品开发战略围绕以大的临床需求痛点为导向，通过与一线临床医生合作，围绕已有的打印技术，并结合传统技术的优点去开发，最终形成具有比较优势的新产品。”邓坤学表示。

如针对重症肿瘤手术等精准度要求高、易产生多种并发症的手术，降低手术风险、提高手术成功率成为市场需求。对此，迈普医学利用其生物3D打印技术优势，通过CT及其他扫描数据建立精准医学3D打印模型，让医生可以在正式手术前进行“彩排”，制定个性化手术方案，得到临床医生的良好反馈。目前，这些精准模型已在临床应用超过3000例。

同时，迈普医学也在布局上下游产业，其中，生物细胞打印机LIVPRINTTM便是迈普医学的最新成果，其突破现有3D打印装备的打印精度、速度和效率等性能瓶颈。“应该是目前全球功能最强大的设备之一了。”邓坤学认为，中国医疗器械高端植入耗材潜力巨大，临床需求量很大，目前国产化是大势所趋，国产产品占比一直处于在逐步上升趋势，“除了继续探索和储备器官打印技术，下一步，公司有意利用已有技术优势，尝试以口腔科作为下一个产业化的新"突破口"。”

南方日报记者傅鹏实习生齐鑫

■数读

目前广州共有生物领域国家级工程中心（实验室）12家

专业孵化器13个

各级重点实验室158家

工程技术中心128家

企业技术中心51家

形成了较完整的技术研究和创新体系。

围绕生物医药重点领域吸引和培养了5名诺贝尔奖金获得者、12名两院院士、50名“千人计划”专家、20名“万人计划”专家。89个新药获批开展临床研究，19个新药取得生产批件。

黄埔区、广州开发区2017年生物医药产业规模达698亿元，占全市六成以上，总体发展水平位居国内第一梯队。

到2020年，广州生物医药产业将实现4000亿元，增加值达1000亿元。其中生物医药制造业产值实现800亿元。还将培育1家营业收入千亿级、具有国际影响力和品牌美誉度的龙头企业，3—5家百亿以上的行业领军企业，15—20个知名生物医药及医疗器械品牌和商标；吸引1—2家世界500强企业、1—3家国际知名合同研发机构（CRO）在广州设立中国总部和研发生产基地；集聚30—50名产业领军人才；培育10个年销售额超过10亿元的重大产品、30个年销售5亿至10亿元的拳头产品、100个年销售额1亿至5亿元的创新产品。

本版策划统筹陈思勤本版图片均为受访者供图