谢茂彬团队开发了一种新型生物打印系统(图1),其原理是基于CT成像技术的反向运用,将三维物体的纵向二维切片通过特定算法进行纵向投影至按一定速度旋转的打印瓶中,从而使打印瓶中的光固化墨水能在所有方向上同时形成三维物体。
图1. 谢茂彬团队开发的生物3D打印样机
该新型生物3D打印机具有以下创新点:
(1)能实现数秒至数十秒内完成厘米尺寸三维物体的打印;
(2)打印分辨率可以达到~50微米;
(3)打印系统和打印物体完全无接触;
(4)打印物体的表面光滑;
(5)无菌打印;
(6)打印条件温和,即可以利用可见光在常温下实现打印。
该技术通过反向CT原理,实现了超快速、无接触的立体成型的打印模式,改变了传统生物打印模式(即逐层打印)的“游戏规则”。极大提升了打印速度和活细胞的存活率。技术上填补国内空白,技术指标(打印速度和细胞存活率等)国际一流。该相关设备国内尚无产品,具有巨大的市场潜力和应用前景。
目前,谢茂彬团队已经完成了原型机的搭建和系统的测试,并已申请PCT发明专利1件。同时,第一代样机正陆续提供给广州国家实验室、中山大学附属第六医院、广州医科大学附属肿瘤医院、暨南大学附属第一医院(华侨医院)、广州医科大学附属第五医院、创芯国际生物科技(广州)有限公司试用,并正在推进3D打印类器官在肿瘤精准治疗和患者个体化药物筛选指导用药的临床转化工作。