12月5日下午,北京团市委副书记、我院兼职教授、第四军医大学客座教授、中国机械工程学会生物制造分会总干事、我校校友熊卓到访我院,并作题为《3D打印的生物医学应用与生物4D打印》的学术讲座。讲座由我院先进制造学部副研究员弥胜利老师主持。
讲座中,熊卓从目前热门的3D打印入手,介绍了3D打印在生物医学领域的应用,该应用也称生物增材制造,是制造科学与材料科学、生命科学、信息科学交叉融合的学科前沿。根据打印产品与生命系统作用方式的不同,其应用可以分为医疗模型和医疗器械,永久植入体,组织工程支架和生物结构体四个层次。随后,熊卓进一步谈到,生物4D打印是3D打印在生物医学领域应用的新发展,其技术内涵的提出建立在对组织器官生物制造过程再认识的基础上。组织器官的生物制造过程,并不是对组织器官的材料和结构的简单“拷贝”,本质上是对其发育或病理再生过程一定阶段的“自下而上”的重现,这个过程包含了 “时间”这一个关键维度,可称为4D打印过程。生物4D打印主要涉及的科学与技术问题也较为复杂,有人体组织器官的非均质建模(动态建模)、4D打印的工艺规划(分级打印与培养流程)、生物材料(时效性能与自组装)、细胞与生长因子(增殖、分化与凋亡,趋化作用)选择与制备、细胞打印与组装的工艺实现与装备制造、组织器官培养与训练的工艺实现与装备制造。
熊卓介绍,清华大学机械工程系生物制造工程研究所自上个世纪末开始,就开展了3D打印的生物医学应用研究,在四个应用层次都取得了丰硕的成果,近年来,更是在心肌的生物4D打印方面开始了积极的探索。虽然美国已经在3D打印技术走了一段距离,但是这个领域范围还很广。他鼓励相关专业的同学们,结合实际情况,抓紧时间开发、研究,争取在3D、4D领域能有一席之地。(文/代振华、弥胜利 摄影/覃冠杰)
图为我院兼职教授熊卓在讲座中
图为讲座现场