西北工业大学可3D打印出生长发育仿生骨！
据人民日报报道，近日，西北工业大学汪焰恩教授团队的3D打印活性仿生骨技术取得突破性进展，团队研制的3D打印活性仿生骨可以做到与自然骨的成份、结构、力学性能达到高度一致。动物活体试验显示，该技术制造的仿生骨可在生物体内“发育”，还能让自体细胞在人造骨中生长，最终将人造骨与自然骨很好地生长在一起，融入动物体内环境。目前，该团队已掌握3D打印仿生骨、软骨和皮肤的技术。
骨缺损是骨科临床最常见的疾病之一。据统计，我国每分钟就有7人因交通事故导致严重伤残，每年约有1000多万骨缺损患者。骨缺损修复重建一直是国际临床难题。传统金属、高分子材料存在仿生结构不可控、力学性能不匹配、生物相容性差、无发育功能、运动错位、磨损等术后并发症。尤其是没有生物学活性的假体，无法在人体内发育，不能与自然骨良好地融合，需要二次手术修复。
为了克服这项难题，科学家进行了不懈努力。随着3D打印技术的出现，以生物陶瓷为材料的3D打印骨，成为公认最为理想的骨填充材料。近年来，国外研究机构研发了3D打印生物陶瓷骨植入医疗器械。然而，该技术因采用酸性粘结剂和功能梯度，仍未实现陶瓷骨的完全降解，在植入后会给患者带来剧烈疼痛等副作用。
2004年，还是西工大一名博士研究生的汪焰恩，就为自己立下了“研制人造骨3D打印技术及装备”的目标。对于这一想法的源起，汪焰恩坦言：“我母亲的腿有残疾，当时我只是单纯希望能通过自己的努力治愈妈妈。”每当看着行动不变的母亲，他总是特别心疼。
由于传统陶瓷骨与自然骨的各项性能仍有较大差异，不能实现在动物体内的良好发育。为解决这一问题，汪焰恩首先从打印材料入手。羟基磷灰石是目前世界通用的仿人骨材料，然而，如何将粉末状的羟基磷灰石粘合起来，一直是个难题。国外就是因为采用了酸性粘结剂，而给被植入者带来术后痛苦。
汪焰恩说：“也许在搞化学的人看来，找到一种能够粘结羟基磷灰石的材料非常简单，但是，当这个问题一旦限定在3D打印和在人体上应用时，就变得异常复杂了。”
首先，粘结剂大多是粘稠和表面张力大的有机化合物，如何让其通过直径只有20μm（微米）近似于头发丝那么细的打印机喷嘴，成为最大的难题。同时，这种粘结剂还要能被动物乃至人体环境所接受。
为了找到这种合适的粘结剂，汪焰恩共试验了上百种不同的方案，用坏的喷嘴装满了好几个大箱子。终于，他找到了一种酸碱度类似于生物体环境，且性质良好不会堵塞喷嘴的粘合剂。
经过多年探索，汪焰恩和他的团队已经能将羟基磷灰石、粘合剂、细胞液、蛋白液（生长因子）等按照不同个体的骨骼性质，对打印材料进行科学配比，从而打印最适合被植入个体的人造仿生骨。
自然骨不仅外观形态非常不规则，而且其内部结构也比较复杂，不同部位的密度不一。想要让人造骨在结构上模仿自然骨，是极具挑战的。
汪焰恩发明了活性生物陶瓷仿生骨3D打印技术，解决了“怎么打”的问题。首先，利用激光对被打印对象进行片层扫描，还原对象的宏观和微观结构。在配比材料、铺粉打印环节。传统3D打印的材料单一、密度一致、粉体单一、铺粉均匀，难以满足仿生骨的打印需求。汪焰恩不仅研制了一套打印控制系统，还攻克了打印的关键机械技术，实现了仿生打印的结构复杂、密度不均、复合粉体和非均一铺粉。这套设备独创的常温压电超微雾化喷洒技术，突破了细胞液、蛋白液喷洒速度、喷洒量难以精细控制的技术瓶颈，处于国际先进水平。
同时，团队还建立了仿生骨与自然骨渗透率检测设备，实现了仿生骨发育能力简便、快速、客观的评估。动物试验表明，仿生骨在植入动物受体体内后，能够很好地发育，也就是通过受体的新陈代谢，使自体细胞在人造骨中生长，并最终完全长成自体骨。在西北工业大学与中国人民解放军空军军医大学（后建简称空军军医大学）的联合动物试验中，尚未发现排异反应的案例。
“从目前的试验来看，我们还不能明确指出仿生骨在受体体内会产生哪些副作用。这可能需要长时间的跟踪研究，才能有所发现。”汪焰恩的话语中充满了科学的严谨。
经过检测，该3D打印活性仿生骨与天然骨成份、结构、力学等性能达到高度一致。与其他类似3D打印技术相比，具有明显的技术优势。
据悉，其团队已经掌握了仿生骨、软骨和皮肤的3D打印技术。“下一步，我们将继续探索真皮层中汗腺、毛囊、皮脂腺等结构的稳定打印技术，做到与自然皮肤非常接近。”团队成员魏庆华说。目前，在3D打印兔子皮肤的植入试验中，仿生皮肤比自体皮肤愈合时间短25%。
据人民日报报道，近日，西北工业大学汪焰恩教授团队的3D打印活性仿生骨技术取得突破性进展，团队研制的3D打印活性仿生骨可以做到与自然骨的成份、结构、力学性能达到高度一致。动物活体试验显示，该技术制造的仿生骨可在生物体内“发育”，还能让自体细胞在人造骨中生长，最终将人造骨与自然骨很好地生长在一起，融入动物体内环境。目前，该团队已掌握3D打印仿生骨、软骨和皮肤的技术。
骨缺损是骨科临床最常见的疾病之一。据统计，我国每分钟就有7人因交通事故导致严重伤残，每年约有1000多万骨缺损患者。骨缺损修复重建一直是国际临床难题。传统金属、高分子材料存在仿生结构不可控、力学性能不匹配、生物相容性差、无发育功能、运动错位、磨损等术后并发症。尤其是没有生物学活性的假体，无法在人体内发育，不能与自然骨良好地融合，需要二次手术修复。
为了克服这项难题，科学家进行了不懈努力。随着3D打印技术的出现，以生物陶瓷为材料的3D打印骨，成为公认最为理想的骨填充材料。近年来，国外研究机构研发了3D打印生物陶瓷骨植入医疗器械。然而，该技术因采用酸性粘结剂和功能梯度，仍未实现陶瓷骨的完全降解，在植入后会给患者带来剧烈疼痛等副作用。
2004年，还是西工大一名博士研究生的汪焰恩，就为自己立下了“研制人造骨3D打印技术及装备”的目标。对于这一想法的源起，汪焰恩坦言：“我母亲的腿有残疾，当时我只是单纯希望能通过自己的努力治愈妈妈。”每当看着行动不变的母亲，他总是特别心疼。
由于传统陶瓷骨与自然骨的各项性能仍有较大差异，不能实现在动物体内的良好发育。为解决这一问题，汪焰恩首先从打印材料入手。羟基磷灰石是目前世界通用的仿人骨材料，然而，如何将粉末状的羟基磷灰石粘合起来，一直是个难题。国外就是因为采用了酸性粘结剂，而给被植入者带来术后痛苦。
汪焰恩说：“也许在搞化学的人看来，找到一种能够粘结羟基磷灰石的材料非常简单，但是，当这个问题一旦限定在3D打印和在人体上应用时，就变得异常复杂了。”
首先，粘结剂大多是粘稠和表面张力大的有机化合物，如何让其通过直径只有20μm（微米）近似于头发丝那么细的打印机喷嘴，成为最大的难题。同时，这种粘结剂还要能被动物乃至人体环境所接受。
为了找到这种合适的粘结剂，汪焰恩共试验了上百种不同的方案，用坏的喷嘴装满了好几个大箱子。终于，他找到了一种酸碱度类似于生物体环境，且性质良好不会堵塞喷嘴的粘合剂。
经过多年探索，汪焰恩和他的团队已经能将羟基磷灰石、粘合剂、细胞液、蛋白液（生长因子）等按照不同个体的骨骼性质，对打印材料进行科学配比，从而打印最适合被植入个体的人造仿生骨。
自然骨不仅外观形态非常不规则，而且其内部结构也比较复杂，不同部位的密度不一。想要让人造骨在结构上模仿自然骨，是极具挑战的。
汪焰恩发明了活性生物陶瓷仿生骨3D打印技术，解决了“怎么打”的问题。首先，利用激光对被打印对象进行片层扫描，还原对象的宏观和微观结构。在配比材料、铺粉打印环节。传统3D打印的材料单一、密度一致、粉体单一、铺粉均匀，难以满足仿生骨的打印需求。汪焰恩不仅研制了一套打印控制系统，还攻克了打印的关键机械技术，实现了仿生打印的结构复杂、密度不均、复合粉体和非均一铺粉。这套设备独创的常温压电超微雾化喷洒技术，突破了细胞液、蛋白液喷洒速度、喷洒量难以精细控制的技术瓶颈，处于国际先进水平。
同时，团队还建立了仿生骨与自然骨渗透率检测设备，实现了仿生骨发育能力简便、快速、客观的评估。动物试验表明，仿生骨在植入动物受体体内后，能够很好地发育，也就是通过受体的新陈代谢，使自体细胞在人造骨中生长，并最终完全长成自体骨。在西北工业大学与中国人民解放军空军军医大学（后建简称空军军医大学）的联合动物试验中，尚未发现排异反应的案例。
“从目前的试验来看，我们还不能明确指出仿生骨在受体体内会产生哪些副作用。这可能需要长时间的跟踪研究，才能有所发现。”汪焰恩的话语中充满了科学的严谨。
经过检测，该3D打印活性仿生骨与天然骨成份、结构、力学等性能达到高度一致。与其他类似3D打印技术相比，具有明显的技术优势。
据悉，其团队已经掌握了仿生骨、软骨和皮肤的3D打印技术。“下一步，我们将继续探索真皮层中汗腺、毛囊、皮脂腺等结构的稳定打印技术，做到与自然皮肤非常接近。”团队成员魏庆华说。目前，在3D打印兔子皮肤的植入试验中，仿生皮肤比自体皮肤愈合时间短25%。
#威海身边事# 【临港区1名个人获威海市长质量奖】喜讯传来，记者从临港区市场监督管理局获悉，日前，威海市人民政府下发了《关于表彰2018 年度威海市市长质量奖获奖单位和个人的通报》，临港区威海晨源分子新材料有限公司总经理李武松荣获市长质量奖个人奖。截至目前，临港区已有2家企业和3名个人荣获市长质量奖。
李武松，北京大学博士，中国树枝状高分子产业化创始人，2011年，在临港区创办威海晨源分子新材料有限公司，带领科研团队致力于树枝状高分子纳米材料的产业化研究，经过多年的努力，成功打破了欧美核心技术垄断，创办了亚洲第一家产业化树枝状聚合物材料的公司，填补了树枝状高分子材料在国内商品化的空白。公司先后获批山东省树枝状聚合物研发中心，山东省企业技术中心、山东省“专精特新”中小企业、威海市重点实验室等荣誉称号，并建立了全国首个也是唯一的省级树枝状及超支化聚合物院士工作站。李武松先后荣获山东省泰山学者创业类领军人才、山东省五四青年奖、万人计划“青年拔尖人才”省级推荐人选、威海市有突出贡献的中青年专家、威海市十佳杰出青年等荣誉称号。（威海晚报记者 仲艳楠）
李武松，北京大学博士，中国树枝状高分子产业化创始人，2011年，在临港区创办威海晨源分子新材料有限公司，带领科研团队致力于树枝状高分子纳米材料的产业化研究，经过多年的努力，成功打破了欧美核心技术垄断，创办了亚洲第一家产业化树枝状聚合物材料的公司，填补了树枝状高分子材料在国内商品化的空白。公司先后获批山东省树枝状聚合物研发中心，山东省企业技术中心、山东省“专精特新”中小企业、威海市重点实验室等荣誉称号，并建立了全国首个也是唯一的省级树枝状及超支化聚合物院士工作站。李武松先后荣获山东省泰山学者创业类领军人才、山东省五四青年奖、万人计划“青年拔尖人才”省级推荐人选、威海市有突出贡献的中青年专家、威海市十佳杰出青年等荣誉称号。（威海晚报记者 仲艳楠）
【史上高考分数最高的三位状元，现在混得怎么样】 何碧玉绝对是我们国内高考史上最牛的一位考生，2000年7月，年仅14岁的她以标准分900分的优异成绩一举夺得河南省高考理工科“状元”，被清华大学生物科学与技术系生物科学专业录取。2004年从清华生物系毕业之后，赴美国圣路易斯华盛顿大学留学，2016年加入美国纽约大学医学院神经学系，任助理教授。王端鹏2004年以749分高分，获得山东省理科状元。目前是中国科学院高分子化学应用研究员。https://t.cn/Ef1Vmea
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