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交醫生命科學中心 (交一生物材料與再生醫學技術中心)

交一生物材料與再生醫學技術中心專注于自體細胞與生物墨水在再生醫學領域的研究與應用。作為一種前沿的醫學技術，自體細胞能夠通過重新編程和分化，實現人體組織的再生與修復。而生物墨水則是一種含有活體細胞和生物材料的可注入液體，用于3D打印人體組織和器官。

中心的研究團隊致力于開發先進的自體細胞分離、培養和擴增技術，以提高自體細胞在再生醫學中的應用效果。同時，中心還研究設計創新的生物墨水，以解決人工器官和組織移植中的供給問題。

中心與多家醫療機構、科研院所和企業展開合作，共同推動相關技術的發展和轉化。通過深入了解人體生物學特性和創新技術的應用，中心為實現個性化醫療和器官再生提供了有力的支持。

中心的目標是在自體細胞和生物墨水研究方面取得突破性的進展，并將其應用于各種再生醫學領域，包括組織工程、器官再生和藥物篩選。通過跨學科的合作和持續創新，中心致力于為人類健康和醫學進步做出貢獻。

自體細胞與生物墨水

3D自體細胞與生物墨水：改變未來的福音 自體細胞與生物墨水

導語： 在過去的幾十年里，科學技術的發展已經讓我們目瞪口呆。其中一項突破性的技術就是自體細胞和生物墨水的使用。這些技術的發展正在改變著醫學、生物學和藝術等領域，并有望為人類帶來更健康、更美好的未來。本文將詳細介紹自體細胞和生物墨水的定義、原理以及應用領域。

一、自體細胞是什么？ 自體細胞即來源于個體自身的細胞。這些細胞可以從體內的骨髓、皮膚、脂肪等處收集，并經過特定的處理方法后，用于治療傷害、再生組織或植入身體的其他部位。相比于傳統的治療方法，自體細胞治療具有更高的效果和更少的副作用。

二、生物墨水是什么？ 生物墨水是一種與細胞相容的材料，可用于3D打印出生物器官或組織。它由細胞和支持材料混合而成，具有良好的生物相容性，可以為細胞提供支持并促進細胞生長和分化。生物墨水可以被精確地3D打印成復雜的結構，可用于修復受損的組織或器官。

三、自體細胞與生物墨水的應用領域

醫學：自體細胞與生物墨水在醫學領域有廣泛的應用前景。例如，自體細胞可以用于治療骨折、軟組織損傷和關節退行性疾病等。生物墨水可以用于打印人工皮膚、血管、骨骼和器官等，為醫療技術提供了全新的可能性。

美容：自體細胞注射已被廣泛應用于美容行業。通過注射自體細胞，可以改善皮膚質量、減少皺紋和疤痕，并增強面部輪廓。生物墨水的應用也為修復和重塑面部提供了創新的方法。

藝術：自體細胞和生物墨水還可以在藝術創作中發揮重要作用。例如，一些藝術家使用自己的細胞或動物的細胞來創作獨特的藝術品。此外，通過使用生物墨水打印出復雜的藝術品，人們可以欣賞到以前難以想象的壯麗作品。

結語： 自體細胞與生物墨水的應用正迅速發展，將為醫學、生物學和藝術等領域帶來革命性的變革。隨著技術的進一步改進和研究的深入，我們有望在未來見證更多關于自體細胞和生物墨水的驚人發現和應用。這些技術的推廣將為人類的健康和美容帶來全新的希望，同時也為藝術創作打開了全新的可能性。

參考資料：

M. M. Stevens等（2006），"Tissue Engineering," Chapter 45 in The Immune Response, Academic Press.

P. W. Zandstra和M. Amit（2003），"Stem Cel-Enriched Populations," in Methods in Enzymology, Elsevier.

M. S. Junaid等（2020），"Advanced Applications of 3D Bioprinting Technology: Tissue/Organ Regenerative Medicine and Cancer Research," in Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, Frontiers Media SA.

郝永強，醫學博士，上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院骨科主任醫師，上海交通大學醫學院教授，博士生導師，國家重點研發計劃首席科學家。上海市衛建委重點專科生物醫用材料學科帶頭人、上海市醫學3D打印技術臨床轉化工程研究中心主任、上海骨科創新器械與個性化醫學工程技術研究中心主任、骨科行政副主任。

秉承 “理念為先，創新引領；以臨床需求為導向，以臨床轉化為牽引，依托國際前沿技術，醫工合作，產學研結合”。近年來，主持國家科技部重點研發計劃（3D打印個性化硬組織重建植入器械）、科技部“863”（高強韌醫用鎂合金材料）與“973”（新型醫用材料的功能化設計及生物適配）子課題、國家自然科學基金等國家級課題7項；主持上海市高峰學科建設項目、上海市臨床重點專科項目、上海市申康醫院發展中心新興前沿技術項目及疑難疾病精準診治攻關項目、上海市科委醫學領域科技支撐項目等省部級課題12項。在國內外知名學術雜志上發表研究論文145余篇，其中，SCI論文62篇，以第一/通訊作者在Adv Funct Mater（3篇，IF:16.8）、Mol Cancer（1篇，IF 15.3）、Biomaterials（3篇，IF:10.3）等，已獲國家專利授權47項，獲計算機軟件著作權3項。

創建3D打印個性化病變模型、個性化手術輔助導板及個性化3D打印金屬重建假體的“三位一體”個性化醫療模式及骨腫瘤精準切除與個體化重建的關鍵技術體系，研究成果居于世界先進水平。

自主研發的3D打印個性化骨盆重建假體獲國內首張備案許可證。分別以第1完成人獲上海市科技進步一等獎（ 2018年 ）、中國產學研合作創新成果一等獎（2019年）、高等學校科學技術進步獎二等獎（2022）、上海市康復醫學科技獎一等獎（ 2016年 ）各一項，獲中國高校科學技術獎二等獎（ 2001年 ）、中華醫學科技獎三等獎（ 2002年 ）（第5完成人）、上海市科技進步三等獎（ 2004年 ）（第2完成人）各一項。獲《科學中國人》年度人物（ 2018年 ）；獲第三屆、第四屆全國骨科中青年優秀論文評選大會優秀論文獎各一次；成功入圍國家工信部、國家藥監局第一批生物醫用材料“揭榜掛帥”榜單（2023年）等。

上海交通大學醫學3 D打印創新中心從上世紀80年代始與上海交通大學機械工程系合作，將3D打印技術應用于骨科個性化植入物研發領域，早期在3D打印病變模型上進行假體設計、手術規劃和在模型上進行手術模擬、假體安裝演練等。隨著金屬3D打印技術的發展, 上海九院對金屬3D打印直接制造植入醫療器械進行了大量試驗研究，證實了3D打印鈦合金結構的力學性能、多孔鈦合金結構的骨整合效果，并找到了最適合骨生長的孔隙率。2014年3月，上海九院戴尅戎院士、郝永強教授在國際上首次將自主研發的金屬3D打印個性化骨盆假體用于骨盆腫瘤切除后保肢重建手術，實現了從“削足適履”到“量體裁衣”的質的飛躍， 3D打印個性化重建假體在形態、力學、生物學三方面均與患者適配。創建了基于3D打印的3D打印病變模型、3D打印手術輔助導板以及3D打印個性化金屬重建假體的“三位一體“個性化治療模式，目前已廣泛應用于髖關節、踝關節、肩關節、腕關節、肘關節、膝關節、指（趾）間關節、胸骨、等腫瘤或復雜骨關節疾病的個性化治療，并推廣應用于口腔科、整形外科、眼科、血管外科、神經外科等學科。多年的合作研究，上海九院和上海交通大學合作培養了大量醫工交互的人才，形成了“醫工合作”個性化治療團隊。

2013年，成立國內醫院首家醫學3D打印創新研究中心，包括3D打印接診中心、醫學3D打印創新研究中心、生產與后處理中心。重點圍繞醫學3D打印技術進行研發和轉化，通過“醫工結合“，為臨床醫生和患者提供一個創新醫療器械和技術研發及臨床轉化平臺。中心在戴尅戎院士和郝永強教授的帶領下，以臨床需求為導向、快速實現臨床轉化為宗旨，秉承數字化、個體化、精準化和網絡化的先進醫療理念，已建設成為國內一流的3D打印醫工交叉研發基地、醫學應用示范基地、科研成果轉化、學術交流、人才培養基地。戴尅戎院士、郝永強教授團隊利用醫學3D打印技術制備的個性化模型、導板和植入體”三位一體”實現了骨腫瘤的精準切除和個性化功能重建，創建復雜髖臼周圍骨盆缺損分型并研發相應個性化重建假體，使得該領域研發及應用達到國際領先水平。近年來，通過建立上海交通大學醫學3D打印創新研究中心全國聯盟及分中心、舉辦系列學習班、利用互聯網 3D打印、遠程會診等將該項國際醫學前沿技術推廣至全國26個省、直轄市或自治區，造福更多病患。