闵行生物3D打印企业：引领90%人体组织和器官打印，科技前沿探秘

在闵行区浦江智谷，一台3D打印机精准造出一颗鲜红的“人造心脏”，只需要一个多小时。

这里的华夏司印（上海）生物技术有限公司拥有12种生物墨水的组合配方，能够打印软骨、骨、心肌、皮肤、肝脏、神经导管等，覆盖90%人体组织和器官。由于组分和结构都与真实细胞微环境极其相似，让挑剔的人体自身细胞难辨真假，从而促进组织器官再生。

首席执行官陈慧敏是国内最早进行生物3D打印研究的资深专家之一。1990年，他成为哈佛大学博士后和讲师；2018年，他带着领先的3D打印技术来到上海创业。经历6年艰苦的科研实验，只为生物3D打印技术真正使用在人体、惠及普通患者的那一天。

如今，这一天即将到来，从膝盖软骨开始。华夏司印自主研发的“生物3D打印枪”即将在上海交通大学医学院附属第九人民医院开展临床验证并完成二类医疗器械申请。软骨不可再生的长期共识，有望成为历史。01

让软骨再生

骨头断了能重新长好，但因为没有血管、淋巴管和神经，软骨几乎不能再生。

这个难题困扰着无数运动爱好者和中老年人，在感受到膝盖疼痛后，他们从医生那里得到了一个共同的原因——软骨损伤。

关节面上覆盖的这层透明软骨相当重要。没有它，膝关节就不能正常工作。但是在高强度运动时，或是随着年龄增长，关节软骨就容易损伤、磨损或变形，进而引发骨性关节炎。

几十年过去了，骨性关节炎患者可以选择的治疗方式还是这些：

外用药和口服药常常治标不治本；注射玻璃酸钠只能止疼，效果短暂；糖皮质激素副作用大，不宜多用；细胞因子只能改善关节内微环境，起辅助作用；即使近期有了疗效不错的间充质干细胞治疗，但因价格极高而曲高和寡。

可想而知，庞大的临床患者亟待创新医疗方案的出现。

因此，当回国不久的陈慧敏询问师弟“什么是运动医学临床上最常见又最难解决的问题”，南京大学医学院副院长、南京鼓楼医院运动医学与成人重建外科主任蒋青几乎脱口而出：膝关节软骨损伤，临床上天天见，特别是60岁以上的人群，发病率可达60%以上。

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从零开始，中国创造

“国内外都没有找到能解决的方法，我们只能从零开始自己做。”陈慧敏在2016年手绘了一张概念设计初稿，2019年做出原型机，2021年做出工程机，经过无数日夜的实验研究，终于变成了全球首个原位注射成型的手术器械——“生物3D打印枪”。

更重要的是这种水凝胶材料具有光敏性，在蓝光照射下能够立即固化，能为软骨细胞提供很好的支撑，还能随着时间逐步降解，最终被自生的软骨组织完全替代，实现软骨再生。

对于较严重的耳软骨缺损——小耳症，华夏司印还可以直接3D打印出一个“人造耳软骨”，为每一位小耳症患者量身定制与真正的软骨组织非常相似的耳支架，让人体软骨细胞得到充足的氧气和营养，从而完成再生。

这项技术即将在北京整形外科医院开展临床试验，帮助小耳症患者修复耳软骨，再造一个与健康侧耳相差无几的“再生耳”。

“细胞是非常挑剔的，它知道那个微环境你模仿好了没有，如果不好，它就死亡。”陈慧敏对材料的研究一直走在国内前沿，多达12种生物墨水已成为100多家企业、院所科研实验的刚需材料。

软骨是由胶原、透明质酸、硫酸软骨素等成分构成，骨的组分里少不了羟基磷灰石或磷酸三钙，而皮肤表层的主要成分则是角质素……而且每一种人体组织都有着不同的蛋白质和多糖。

因此，想要做出最相似的生物墨水配方，需要无数科研实验，有了好的结果之后，申请专利、发表文章、开发产品，然后再进行产品GMP生产、注册申报、人体临床试验……

“陈教授除了吃饭和睡觉都待在实验室里。”行政经理唐琳告诉记者，过去6年里，他每天都要工作十几个小时。在问及是否劳累时，陈慧敏笑道：“全心投入是每个创业者的基本功！”

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目标——临床！

当你走进位于浦江智谷的华夏司印公司，你会看到“专注、卓越、普惠”三个词，非常醒目。

2015年，在陈慧敏回国前发生了一件事：奥运冠军刘翔肌腱受伤，前往美国休斯敦进行手术。

“真希望有一天，中国运动员的伤病，能在我们中国治好。”彼时刚刚萌生回国创业念头的陈慧敏博士这样想。

迈出的第一步用了6年，如今生物3D打印枪治疗软骨损伤即将开展临床试验，但这只是一个开始，“我们的肌腱修复项目也在研发中了。”陈慧敏信心满满地说。