3D打印人造骨
今年2月2日,由西安点云生物科技有限公司(简称点云生物)自主研发的世界首例可降解人工骨在临床医学上取得巨大成功,标志着点云生物在3D打印技术研发与成果转化的道路上取得了阶段性的成果。人的骨头是怎样通过高科技的3D打印技术运用到临床医学上的?近日,本刊记者走进点云科技,进一步了解到了其创始人曾庆丰及其团队在3D打印技术研发与成果转化背后的故事。
汇点成云
将材料技术变成国计民生的产品
走进点云生物,一面醒目的荣誉墙格外引人注目,仔细查看均是曾庆丰及其公司近年来所获得的荣誉及证书。其中有曾庆丰在2017年9月荣获的第三届“创业创新在西安”暨“金点子”征文二等奖,以及点云科技在2016年9月获得的中国宁波第三届全球新材料行业大赛一等奖,2016年10月荣获的中国增材制造产业联盟颁发的理事单位证书,2017年荣获的陕西省企业质量管理中心颁发的陕西省AAA级信用单位证书,还有其他多个荣誉证书和发明专利证书。
曾庆丰介绍说,这些荣誉和证书是对他和他的团队这几年在3D打印可再生人工骨研究方面的肯定,但是成绩只代表着过去,他和他的团队将继续努力,争取早日将3D打印技术研发与成果转化全面运用到人类健康上。
点云生物是如何将3D打印技术与人类健康相结合的?曾庆丰认为,正是由于点云生物一直坚持采用汇点成云的理念,善于将材料技术为其所用,从而更好地服务于人类健康,这也是点云科技名称的来源。
“点,其实就是物质的意思;云,就是这些物质所表现出的功能。点云就是将先进的材料技术通过先进的3D打印技术把它变成有利于国计民生发展的先进产品,服务于人民大众。”曾庆丰说,3D打印技术其实和盖房子一样,主要是要通过精巧的工艺,将点、线、面有机结合,从而形成想要的产品,服务于国计民生。中国是一个人口大国,当前随着民众对医疗健康的需求日益迫切,点云生物从成立之初想通过汇点成云的探索,运用自身的科研技术为健康中国贡献力量。
据了解,目前曾庆丰及其团队自主研发的生物陶瓷3D打印机可根据临床患者的骨缺损尺寸、形状和内部孔隙等参数,精确定制出可生物降解、诱导成骨的理化特性和外观结构仿生的人工骨。同时该打印机广泛适用骨组织再生、软组织生物结构体和药物控释等材料,为生命科学、材料科学、组织工程和药物开发等领域的研究者提供新的研究工具。
不断探索
从生活中找到3D打印研发突破口
提起当初将3D打印技术作为自己科研方向的原因时曾庆丰表示,这完全来源于他上大学时的兴趣及思考,让他从生活中找到了研究3D打印技术的突破口,从而让他继续探索,在生物陶瓷3D打印技术的研发上有了新收获。
“由于我1995年在西北工业大学上大学时学的是材料专业,主要接触的都是陶瓷和复合材料,早在上大学期间我就一直思索着如何将自己学到的专业知识更好地服务于社会,2004年博士毕业后我到英国斯特拉斯克莱德大学开展3D打印技术方面的研究。经过专业的学习和生活中的探索,让我有了要将3D打印技术与人类的健康事业结合起来的念头。”曾庆丰说,看到生活中不少人因为骨折等原因遭受骨病的折磨,他们或因花费了巨额的医疗费、依靠着昂贵的进口药品和技术治疗仍不理想时,他就很想通过自己学到的3D打印技术研发一种“安全、有效、可再生”的人工骨来缓解他们的病痛,帮助他们早日康复。
曾庆丰说,说干就干,然而研发过程他们遇到了很多困难和挑战,例如材料方面如何将陶瓷材料通过3D打印机打印出骨骼的模型,虽然他和团队做了大量的实验,但是由于陶瓷比较脆弱,像泥沙一样很容易成为碎末,打印起来难度非常大,打印多次也成不了形,当时令他和团队非常苦恼。后来他经过思考,就尝试着运用生活中常用的面粉、蜂蜜等原料,把它们和陶瓷粉末捏成泥团一样的形状,放到数控车床上一试,结果效果非常好,启发着他们自主研制出了生物陶瓷3D打印机,让其随心所欲地打印出令人满意的人工骨,更好地为人类健康服务。
“正是由于受到生活的启发,让我从生活中不仅探寻到了研究3D打印技术的突破口,而且还找到了3D打印科研的新思路和灵感,助推着我在科研的道路上克服了一个又一个难关,不断前行。”曾庆丰说,生活里面有大学问,搞科研也离不开生活。只有勤动脑筋、敢于钻研、不断探索,多向生活学习,研发出来的产品肯定会更接地气,他和他的团队对此有着深刻的认识和感悟。
立足高新
坚持自主创新公司持续向好发展
据了解,从生活中找到思路和灵感后,曾庆丰继续努力拼搏,很快在科研方面有了很大起色,研制出了生物陶瓷3D打印机,并取得了一系列发明专利。随后他一直期盼着他们的科研成果能够早日得到转化,为更多需要得到帮助的人们进行服务。
曾庆丰说,2014年6月16日他注册了点云生物,2015年10月份正式进驻高新区进行创业。之所以要选择在高新区实现科研成果转化,他认为高新区作为西安市经济发展的先行区,在众多领域都起到了排头兵的作用,区内各种资源聚集,区域示范和辐射功能非常强,有利于公司快速发展。加上这几年高新区的营商环境不断优化,区域创业创新氛围非常浓厚,多重利好叠加,各项政策扶持力度很大,吸引着他与团队扎根于此,共同实现创业梦想。
“高新区在产业、人才、政策等方面的扶持力度非常大,不仅在租金、税收、用电、网络、产业拓展、创新券等方面为我们提供了很大的帮助,而且还经常为我们进行一对一的创业指导和培训,并且主动上门了解企业需求,积极为企业发展‘出点子’,帮助我们企业快速成长。” 曾庆丰坦言,高新区“金牌店小二”和“超五星级服务员”的优质服务为他们公司发展注入了新的动力,让他们公司的发展持续向好。
曾庆丰表示,今年高新区提出了“大干123,建好首善区”的战略目标,“八大攻坚”行动正在火热开展中,区域面貌日益变好,营商环境持续优化,办事效率越来越高,无不为他们公司的发展提供了更大的便利。点云科技将继续立足高新区,继续坚持自主创新,不断加快科研成果转化步伐,力争取得更大的成绩。
加大研发
愿意为人类健康贡献更大的力量
新时代,新机遇。曾庆丰认为,当前随着“中国制造2025”的推进,以及健康中国和扶贫攻坚的大力实施,生物医药领域将迎来难得的发展机遇,他和他的团队将持续加大科研投入力度,愿意为人类健康贡献更大的力量。
“今后我们准备在定制化和精准化研发上发力,争取用3至5年的时间将3D打印技术大面积运用到临床医学上。同时,围绕技术的上下游,准备在上游材料的研发和对接方面做精做细,开发更多能够运用于生物医药领域的新材料,研发更多新的技术和装备,再采用一些现代化的大数据、人工智能与云技术等,使其具有更多的选择性,为下游的使用者提供更丰富和便利的产品。”曾庆丰说,3D打印技术目前只是应用于骨科缺损部位的修复,今后点云生物还希望在康复诊疗、健康体检、疾病预防等方面进行尝试,最大程度满足老百姓的健康需求。
曾庆丰分析说,随着人们物质生活水平的不断提高,健康问题已经受到更多人的关注,没有健康一切都是空谈。点云生物将积极搭乘西安建设“硬科技之都”的东风,立足高新区创业创新的沃土,用3D打印技术从治病到防病全程为老百姓的健康保驾护航,这将是他和他的团队不变的追求。