编者：中喷网 墨宸
2024年8月26日，第一届绿钥体积打印技术应用论坛在广州医科大学番禺校区召开。这场国内首次以“体积打印技术应用”为主题的研讨会，汇聚了生物打印、再生医学、生物医学工程等多学科领域的专家学者。就在这场论坛上，广州医科大学联合相关单位正式发布了国内首台商业化体积生物打印装备——OrganSEC。这一设备的亮相，标志着我国在体积生物打印领域迈出了从实验室走向市场的关键一步。
OrganSEC由广州医科大学生物医学工程学院谢茂彬教授团队历经6年技术积累、3次技术迭代研发而成。早在2023年，该团队的项目《超快速体积打印机：生物3D打印变革者》就以得分第一的成绩在首届粤港澳大湾区博士博士后创新创业大赛中摘得金奖。从测试版设备VBP-T100、VBP-T200到如今的商用机OrganSEC，团队对系统硬件和软件做了专门改进，丰富了可直接调用的打印模型库。
在技术原理上，OrganSEC创新性地采用了基于全息成像投影技术和CT成像原理的反投影算法。该技术能将三维物体的二维切片通过特定算法投影至按一定速度旋转的打印瓶中，使得光固化生物墨水及细胞能从所有方向上同时形成三维物体，实现立体成型。这一技术路径彻底颠覆了传统的逐层堆叠打印方式。
速度，是OrganSEC最令人瞩目的突破。传统商用生物3D打印机打印厘米级尺寸物体用时往往超过30分钟，长时间暴露在非生理环境中极易导致细胞活性下降。而OrganSEC将这一时间缩短至10到120秒——打印速度比现有商业打印机提升了整整两个数量级。与此同时，打印后的细胞存活率超过95%，打印分辨率达到50微米，打印物体表面光滑，能够真实模拟器官表面结构。打印系统与打印物体无接触，对细胞无物理损伤，且利用可见光在常温下即可完成打印，极大降低了对生物材料的损伤风险。
OrganSEC的应用前景同样值得关注。该设备主要针对类器官市场研发，适用于类器官制备、基于类器官的肿瘤个性化用药指导以及药物筛选等场景。研发团队负责人谢茂彬教授透露，当患者出现肿瘤转移复发时，医生需要对肿瘤样本进行培养和药物筛选，以往这一过程至少需要两三周时间，而采用OrganSEC设备可能只需10秒就能完成。目前，团队正在制定基于类器官肿瘤个性化用药的筛选指南，以更好地指导临床用药。
此次论坛不仅发布了硬件设备，还同步推出了自主研发的国内首款体积打印装备控制软件Haomiao，以及6款商业化生物打印墨水。Haomiao软件将控制、计算、参数调整等功能高度集成，具备丰富的打印模型库、实时在线切片和多文件打印等三大特色功能，平均切片时间仅需1至3分钟，提供超过100个模型库。六款商业化生物打印墨水包括可视化GelMA生物墨水、可视化丝素蛋白生物墨水、可视化丝胶蛋白生物墨水等。其中可视化墨水能够让研究人员从无到有实时观测整个打印过程，更好地把控打印质量。会上，绿钥生物科技与牛顿光学研究院签订了成果转化战略合作协议。
广州医科大学校长赵醒村在致辞中表示，该技术填补了国内体积生物打印领域的空白，极大提高了打印效率和细胞存活率，有效提升了基于类器官的药物筛选和临床治疗水平，对再生医学与生物医学工程发展具有重要意义，也将对粤港澳大湾区生物医药产业发展产生积极影响。谢茂彬教授团队表示，OrganSEC核心参数已达到国际一流水平，部分参数处于国际领先地位，有效填补了国内空白。设备稳定性和功能完善的商业化体积打印装备及相关软件的正式发布，将大大降低国内使用该核心技术的成本，助力国内科研人员开展更前沿的研究。团队对未来充满信心，期望在未来5至10年内，该技术能在临床应用医学领域取得重大突破。
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