耗時6年、砸錢1億元3D打印血管支架，用4萬元/kg的PLA材料，北京阿邁特開始臨床

前言：2017年4月底，南極熊探訪了一個低調(diào)的3D打印公司，它的核心技術(shù)是3D打印，已經(jīng)砸錢超過1億元、耗時6年去3D打印血管支架，使用的是4萬元/kg的醫(yī)用級PLA聚乳酸材料。但基本不在3D打印圈內(nèi)露臉，一般人無從所知。

它是北京阿邁特醫(yī)療器械有限公司，全球唯一利用3D打印技術(shù)進(jìn)行全降解血管支架研發(fā)的機構(gòu)（四川成都的藍(lán)光英諾打印的是血管產(chǎn)品本身，而不是支架），可以制造出更好形狀的支架，而且可在體內(nèi)降解，2017年已經(jīng)進(jìn)入臨床試驗階段。



對于很多3D打印行業(yè)人士來說，如果看完下面南極熊的探訪，心里面大多數(shù)會覺得“萬萬沒想到”。

北京阿邁特醫(yī)療器械有限公司是由歸國留學(xué)人員于2011年創(chuàng)辦的高新技術(shù)企業(yè)，是全球唯一利用3D打印技術(shù)進(jìn)行全降解血管支架研發(fā)的機構(gòu)，現(xiàn)在已經(jīng)6年多了，總共投入了超過1億元去做研發(fā)，也先后得到了國家科技部， 北京市， 中關(guān)村和海淀區(qū)的多項資金支持。目前公司擁有多項相關(guān)技術(shù)的國內(nèi)外專利。在研的產(chǎn)品包括全降解冠脈藥物洗脫支架和全降解外周藥物洗脫支架， 后續(xù)產(chǎn)品還包括許多利用3D打印技術(shù)制備的可吸收植入產(chǎn)品。

△阿邁特3D打印的冠脈血管支架


△阿邁特3D打印的外周血管支架

阿邁特正在依托其核心3D打印專利技術(shù)，不斷拓展其應(yīng)用領(lǐng)域，致力于研發(fā)、生產(chǎn)和銷售性能卓越的完全可吸收植入和介入醫(yī)療器械，把公司打造成為全球一流的醫(yī)療器械公司。

△阿邁特3D打印的不同直徑的血管支架，精度非常高，可達(dá)20微米的級別。動物試驗已經(jīng)做完，正在做臨床試驗。

△放入血管內(nèi)的支架，把狹窄的血管擴張起來，讓血液恢復(fù)流通。血管內(nèi)皮細(xì)胞會很快將支架覆蓋起來， 血管開始自我修復(fù)。 一般在3-6個月內(nèi)受損的血管會完全修復(fù)， 此時支架的支撐使命就完成了， 在2-3年左右的時間內(nèi)， 植入的支架就會在體內(nèi)完全降解消失。

阿邁特總經(jīng)理劉青告訴南極熊，傳統(tǒng)的血管支架，一般是金屬的，制造工藝是通過激光雕刻，就是把很薄的金屬圓管切割雕刻成想要的結(jié)構(gòu)與形狀，就可以得到血管支架。金屬支架目前占據(jù)全球血管支架的95%以上。但是金屬血管支架不能降解， 植入人體后患者需要長期服用抗凝藥， 并且永久性的金屬支架還會引起其他副作用， 包括遠(yuǎn)期支架內(nèi)再狹窄與疲勞斷裂等。


而采用全降解血管支架則會克服金屬支架的上述缺點。 目前美國雅培公司采用的激光雕刻法生產(chǎn)的全降解聚乳酸冠脈支架Absorb BVS已獲歐盟和美國醫(yī)療器械監(jiān)管機構(gòu)的批準(zhǔn)上市。北京阿邁特則采用了獨特的3D打印技術(shù)來研發(fā)和生產(chǎn)全降解血管支架。 與激光雕刻法制備得全降解血管支架相比， 阿邁特的支架具有如下優(yōu)勢：
①3D打印的血管支架的支架桿的截面是圓形的，而激光切割出來的血管支架，其支架桿的截面積是長方形的。 因此在同樣支架桿厚度的情況下， 圓形支架桿具有更小的截面積， 其在體內(nèi)的降解速度會更快。
②3D打印血管支架的速度快。 可以直接使用PLA原材料進(jìn)行打印， 打印一個冠脈支架耗時不到1分鐘。 而激光雕刻法需要先制備聚合物管材， 然后進(jìn)行激光雕刻， 一次耗時長， 成本高。
③3D打印可以非常精細(xì)地制造出各種其他形狀的血管支架，包括激光雕刻技術(shù)做不出來的支架結(jié)構(gòu)。阿邁特的3D打印的全降解冠脈支架（AMSorb）具有獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計， 因此支架具有良好的彎曲性和輸送性，還能夠適應(yīng)血管的彎曲。


△3D打印放大版本的血管支架，可以柔性彎曲

為什么阿邁特可以做到3D打印血管支架并到了臨床試驗階段？南極熊不得不先介紹下阿邁特董事長兼總經(jīng)理 劉青  博士：   

• 清華大學(xué)化學(xué)化工系學(xué)士，成都科技大學(xué)（現(xiàn)四川大學(xué)高分子材料碩士，荷蘭Twente大學(xué)生物材料專業(yè)博士。
• 在美國Rice大學(xué)和Temple大學(xué)從事過組織工程和生物材料的博士后研究。
• 曾任國際生物制藥Celgene公司生物材料和組織工程的研發(fā)總監(jiān)，有著豐富的國際公司產(chǎn)品研發(fā)、企業(yè)管理、醫(yī)療器械產(chǎn)品GMP生產(chǎn)和FDA產(chǎn)品報批經(jīng)驗。
• 2007年創(chuàng)立3D Biotek公司，同年經(jīng)新澤西州政府評審后被認(rèn)定為高新生物技術(shù)企業(yè)并入住新澤西州政府資助的高新企業(yè)園區(qū)(Commercialization Center For Innovation Technologies)。2009年獲新澤西州技術(shù)協(xié)會頒發(fā)的“2009最值得關(guān)注的高科技初創(chuàng)公司獎”。
• 曾作為課題負(fù)責(zé)人承擔(dān)了美國國立衛(wèi)生研究院的小企業(yè)創(chuàng)新基金項目(SBIR)和著名的新澤西愛迪生創(chuàng)新基金項目，從事新型組織工程產(chǎn)品和可吸收血管支架的研發(fā)。
  

其實，劉青博士從2001年起，就已經(jīng)開始做3D打印了，那時候他在美國Theics公司。Therics公司是國際上首家利用3D打印技術(shù)進(jìn)行個性化骨修復(fù)植入物和快速崩解藥片研發(fā)的公司。
△Aprecia 3D打印的藥片

2015年8月，南極熊報道的一款名為Spritam的藥物，用于治療癲癇癥患者，通過了美國FDA的審批，這是全球首次通過了一款利用3D打印技術(shù)生產(chǎn)的藥物。這藥物是美國Aprecia制藥公司研制的， Aprecia公司采用的3D藥片打印技術(shù)就是Theics公司研發(fā)的，劉青就曾經(jīng)是Therics公司的項目主管。如果阿邁特的3D打印血管支架通過CFDA審批，那么劉青可以算是全球3D打印醫(yī)療藥物器械最具影響力的人物了。


相信很多讀者都會思考到一個問題，可以植入人體內(nèi)的3D打印血管支架，用的是什么材料呢？
△醫(yī)用級別的PLA材料

我們普通FDM使用的PLA線材，一般是幾十元一公斤。但醫(yī)用級PLA，為什么要幾萬元一公斤，是因為它是高純度醫(yī)用級的。 在催化劑作用下由丙交酯開環(huán)共聚生成。因單體丙交酯存在異構(gòu)體，故有應(yīng)用價值的為左旋聚乳酸及外消旋聚乳酸。PLA在體內(nèi)代謝最終產(chǎn)物是CO2和H2O,中間產(chǎn)物乳酸也是體內(nèi)正常糖代謝的產(chǎn)物,所以不會在重要器官聚集造成傷害。

PLA應(yīng)用領(lǐng)域：藥物釋放載體-把藥物包埋于高分子聚合物基質(zhì)形成微球或者微粒；經(jīng)過FDA批準(zhǔn)可用作注射用微膠囊，微球及埋植劑等緩釋劑的輔料和內(nèi)固定裝置；用作組織工程細(xì)胞培養(yǎng)的多孔泡沫支架；骨骼固定或者組織修復(fù)材料；外科手術(shù)縫合線；植入片及夾鉗；人造皮膚，人造血管；眼科植入材料視網(wǎng)膜等。

南極熊忽然一想：阿邁特作為全球少數(shù)甚至唯一可以使用醫(yī)用級PLA材料進(jìn)行高精度3D打印醫(yī)療器械的公司，憑借這個平臺型的技術(shù)，未來甚至還可以打印除了血管支架之外的其他醫(yī)療產(chǎn)品。值得讀者持續(xù)關(guān)注啊。

△3D打印的氣管。南極熊由此想到，阿邁特的技術(shù)，其實可以打印血管、氣管等具有管狀結(jié)構(gòu)的生物醫(yī)療器械，應(yīng)用前景廣泛，市場潛力巨大。
“不過，做醫(yī)療相關(guān)的產(chǎn)品研發(fā)，起碼要10年以上�！眲⑶嗖┦扛嬖V南極熊�！鞍⑦~特專注于產(chǎn)品研發(fā)已經(jīng)6年多，現(xiàn)在到了臨床研究，如果等到批準(zhǔn)上市和大規(guī)模應(yīng)用到臨床中，最快也還要3年多。產(chǎn)品研發(fā)時間長、資金需求大，一般公司熬不住。但是，這個東西一旦成功，就會有巨大的收益，而且還可以造福大量患者。單單是冠脈血管支架，每年的市場總額在200億元左右。血管支架作為一個單一產(chǎn)品，能夠具有這么大的市場是獨一無二的�！�

南極熊希望，中國可以有更多的3D打印企業(yè)，可以像北京阿邁特一樣，針對某一個具體的市場應(yīng)用進(jìn)行深度研發(fā)，形成具備有自己核心競爭力的技術(shù)和產(chǎn)品。

像pla是被廣泛用作FDM式打印的原材料，像這家公司宣稱的全球唯一一家具有pla血管支架打印技術(shù)，不知道兩者區(qū)別在哪？只是pla的等級不同么？

答：
主要有兩點不同， 一是材料級別不同， 血管支架要求用高分子量的醫(yī)用級PLA， 二是專利的3 D 打印技術(shù)和設(shè)備。 目前市面上的設(shè)備都滿足不了要求。