1.中大生突破研發 3D打印心臟組織 自身幹細胞 培育減排斥 [Sing Tao Daily]
2017-10-04 F02 教育
2. 3D印「心肌」 盼醫傷心人 支架可承受心臟跳動 中大生研究奪專才賽科技獎雙亞軍
[Wen Wei Po] 2017-10-04 A12 香港新聞
3. 中大全球首創3D打印心臟組織 [Apple Daily] 2017-10-04 A08 港聞
(with video clip http://hk.apple.nextmedia.com/realtime/news/20171004/57288181 )
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3D印「心肌」 盼醫傷心人 支架可承受心臟跳動 中大生研究奪專才賽科技獎雙亞軍 |
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香港文匯報訊（記者 鄭伊莎）近年，3D打印及幹細胞技術可打印出軟骨和骨骼等組織，被視為醫學界的奇跡，但要打印出心臟等結構複雜的器官卻是一大難題。中文大學生物醫學工程系學生OOI Hon Son決定向高難度挑戰，經過反覆研究，成功利用3D打印及幹細胞技術，更結合電子工程學的陣列結構，打印出一個可以承受心臟跳動的心臟肌肉支架，未來有望藉此複製出心肌組織取代受損部位，為病人帶來新希望，料10年後可應用。該研究最近奪得青年科技專才比賽亞軍與ASM科技獎亞軍。 3D打印技術是生物醫學工程界的重要研究領域，醫學界普遍認為未來可透過此技術為病人「度身訂做」器官。來自馬來西亞的中大生物醫學工程系5年級生OOI Hon Son在接受訪問時解釋，現有技術雖可製造出軟骨和骨骼等組織，但結構複雜、涉及血管的器官組織，例如心臟，仍面對不少挑戰。 研究有三難 耗時9個月 「與心臟相關的疾病是非常高危的，如果可以打印出一個心肌支架，令它有泵血的功能，將會是一大突破。」Hon Son在好奇心的驅使下，花逾9個月時間去進行相關研究。 他坦言，研究有三大困難，第一是心臟細胞需要持續收縮擴張，產生心臟跳動，但如何令其有泵血的功能並不容易；其次要預留管道空間，容許血液流經心臟組織；最後是要避免3D打印過程出現塌陷。 經過無數次的試驗，Hon
Son嘗試過不同的生物材料，同時調校比例，最後成功將生物材料的配方，採用3D打印技術製造出一個心臟支架，並利用幹細胞技術，注入幹細胞及營養液培植，使其生長成一個心肌組織。 由於現時技術未能同時打印心臟血管，Hon
Son遂利用電子工程學的陣列結構，模擬血管的運行，令血液可流經打印出來的心臟組織。 取自病人幹細胞 材料無排斥 中大生物醫學工程系系主任湯啟宇補充指，人體的細胞要有居所，而Hon Son設計的心臟支架就如房子一樣可讓細胞居住，承受心臟的跳動，並維持細胞有足夠的營養去成長。由於心臟是不對稱的，利用3D打印技術可製造出不同厚度不同大小的肌肉，便其具備心臟的功能。 Hon Son亦指，因材料是取自病人身上的幹細胞，故打印出來的心臟肌肉組織將不會有任何排斥。他預計每平方吋的支架之生物材料費用約3,000港元，而最精細可達至0.2毫米。 他表示，能製造出心肌組織支架，可方便日後醫生利用掃描技術，檢測受損部位的形狀，並複製出與受損部位一模一樣的心臟組織，移植並取代受損部位。同時，他將會提升心肌支架的精細度，因愈精細，便可愈類近心臟組織。 有關研究最近奪得由香港5間大學組成的青年科技專才比賽亞軍，及ASM太平洋有限公司成立的科技獎亞軍。Hon Son坦言，雖然科研之路艱辛，成功也非必然，但他決心循科研發展，畢業後將留港發展，繼續進行生物醫學工程的研究。
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中大全球首創3D打印心臟組織 (with video clip http://hk.apple.nextmedia.com/realtime/news/20171004/57288181) |
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【本報訊】中文大學生物醫學工程學系一項研究取得突破，成功利用3D打印配合幹細胞技術，打印出可跳動心臟組織，打破以往只能打印骨骼、軟骨等硬組織的限制。3D打印出的心臟組織具有心臟肌肉功能，未來可用於修補及取代心臟受損部位。 3D打印技術近年常用於生物醫學工程界，能夠打印骨骼、軟骨等較堅硬的身體組織，用作修補或移植。但心臟組織屬於經常活動的器官，結構亦十分複雜，打印變得困難，若使用堅硬物料打印，則結構變得固定，無法具備心跳等應有的功能；但若使用柔軟的物料打印，則打印過程中容易出現塌陷，無法成形。 病人幹細胞作原料免排斥 今次中大的研究是由生物醫學工程系五年級學生、來自馬來西亞的Ooi Hon Son負責，該研究亦是他的畢業作品。他利用一種全新的生物物料配方，具有一定硬度，不會在打印過程中塌陷，又足夠讓組織活動。他以這種新物料打印出「心臟支架」，並留了空洞模擬血管，容許血液流通。最後將幹細胞注入「支架」，利用幹細胞技術，在營養液中逐漸培養出心臟肌肉組織，更能產生如同真實心臟組織的跳動。是次研究打印出的心臟組織的尺寸沒有上限，而最精確則可達0.2毫米，更尚有提升空間，日後有機會用於修補心臟極細微的創傷。 不過，Hon Son的研發之路亦非一帆風順，中間經歷過多次失敗，尤其是打印心臟組織的結構設計上，經過很多次重新設計及修改，才找到避免組織塌陷的方法，又想到利用電子工程學的陣列結構，模擬血管，令血液可流過打印出來的心臟組織。研究由構思到成功共耗時9個月，目前仍在繼續改進作品的細節，研究費用約5萬元，即每平方吋成本約3,000元，有關作品已參加兩項比賽，包括青年科技專才比賽及ASM科技獎，均奪得亞軍，但暫時未申請專利。 中大生物醫學工程學系教授湯啟宇指出，今次研究屬全球首創，結合3D打印技術及幹細胞技術打印出心臟組織，與過往打印骨骼和軟骨的技術有明顯分別。今次技術由於原材料之一的幹細胞取自病人本身，因此不會出現排斥現象。湯又指研究成果若能通過動物實驗、人體實驗等臨床測試，最快有望10年後投入醫學應用，修補甚至取代心臟受損部位。 ■記者何家朗
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中大生研3D造心臟救人 |
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香港現時需要心臟移植的病人，一般須輪候16個月。有中大學生則研發以3D打印機技術，先打印出部分心臟組織，加入幹細胞後培養出可跳動的心臟組織，冀望日後可為等候屍心的病人移植，暫當受損心臟的「替代品」。 來自馬來西亞的香港中文大學學生Hon
Son，提出以工程學的方法解決生物問題，以9個月的時間研究「造心」技術。 9個月時間研「造心」 他日前接受訪問時解釋技術，指先將3D打印機注入生物材料，再印出心臟組織的結構，其間要一層疊一層地打印。 他說，過程中難免面對多次失敗，因材料和結構必須調節到「不會像水一樣塌陷」的強度，亦需有足夠靈活度令其容許跳動。 他解釋，打印出的組織就像是細胞的「居所」，形成後要再加入幹細胞，再以營養液培植，研究最終除了能令細胞繁殖和增加，亦能令其像心臟一樣跳動，從而達到心臟的性能。 Hon Son表示，當中困難之處是技術未能同時打印心臟血管，但又要在物料中讓血液流過，從而讓細胞自行生存。 須模仿真實血管 最終，他想出以電子工程學的陣列結構，模仿真實的血管，每層打印出的生物材料預留小洞，形成管道讓血流過。 他冀技術未來能為等候屍心的病人，提供短暫受損心臟的「代替品」；預料在3至5年內進行動物測試。 冀5年內測試 惟由於每人心房形狀盡皆不同，若最終成功在臨牀使用技術，必需先配合醫生以掃描技術，檢測病人心臟受損部分的形狀，再以病人的幹細胞複製出一模一樣的組織，移植並取代受損部位。 另外，Hon Son的研究在全港學界公開比賽「青年科技專才展覽及比賽2017」，以及本港5所大學ASM科技獎中奪得亞軍，可見獲得學術界的肯定。
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3D打印心臟組織中大生奪獎 |
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【明報專訊】來自馬來西亞的中大生物醫學工程5 年級生Hon Son，以當一名能改變世界的工程師為目標，其畢業作品選擇研究利用幹細胞做物料，以3D 打印技術製作心臟組織，最近奪得青年科技專才比賽亞軍及ASM 科技獎亞軍。 幹細胞做物料成品會跳動 利用3D 打印技術製造身體組織和器官，是生物醫學工程界大力發展的方向，現時在軟骨和骨骼打印上已取得技術突破，但要製造心臟等運作結構複雜的組織，仍面對相當大的挑戰和難度。 Hon Son 希望打印出可跳動的心臟組織，日後醫生便可複製出與受損部位一模一樣的心臟組織， 移植並取代受損部位，打印出來的器官亦不會有任何排斥。 Hon Son 對奪獎感高興，他說有關研究從前無人做過，希望能取得突破。他說，製作骨骼組織可用較硬的物料，要找合適的物料製作心臟細胞則不容易，相信其研究是3D 打印心臟的第一步，期望日後能夠幫到更多人。 現時由中大工程學院及醫學院攜手合作的生物醫學工程課程，將於2018/19 學年成為工程學院轄下獨立學系，招生約50 人。
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中大生成功3D打印心臟組織 |
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【香港商報訊】記者何加祺報道：利用3D打印技術製造身體造組織和器官，是生物醫學工程界大力發展的方向。香港中文大學生物醫學工程系學生OOIHonSon的畢業作品選擇研究利用幹細胞3D打印心臟組織，目標是進一步提升現有技術，日後醫生便可利用掃描技術，檢測受損部位形狀，再用3D打印和幹細胞技術，複製出一樣的心臟組織，移植並取代受損部位。他指，目前技術可打印最精細度為0.2毫米，正研究再縮小精細度。 個人化幹細胞不會排斥 來自馬來西亞的中大生物醫學工程系5年級學生OOIHonSon選擇研究利用幹細胞3D打印心臟組織作畢業作品，並憑此奪得青年科技專才比賽亞軍及ASM科技獎亞軍。他表示，利用3D打印技術製造身體組織和器官，是生物醫學工程界大力發展的方向，現時在軟骨和骨骼打印已取得技術突破，要製造運作結構複雜的組織如心臟等，則仍面對相當大挑戰。 今次的研究是進一步提升現有的技術，利用了生物材料去打印出可儲存幹細胞的支架。他指，由於打印的材料是取自病人身上的幹細胞，因此打印出來的器官將會是完全個人化，不會有任何排斥。他說，希望打印出可跳動的心臟組織，日後醫生便可利用掃描技術，檢測受損部位的形狀，再用3D打印和幹細胞技術，複製出與受損部位一模一樣的心臟組織，移植並取代受損部位。 最快10 年後才可應用 中大生物醫學工程系系主任湯啟宇表示，有了這項技術後，病人可依靠3D心臟組織維持一段時間，直至找到合適的心臟接受移植。至於何時可正式應用，他指，技術需要證明有效，並做3至5年的在動物身上的臨床研究、再做約5年的人體臨床研究才可推出，預計最快要10年後才可正式應用。
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