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用3D打印器官,为瘫痪者“重塑”大脑?27岁牛津博士:想把这技术带回国




       金泳成在上海的行程安排得非常满。从杨浦大创智示范区到浦东的张江科学城、临港新片区,短短几天,他和一群来自牛津、剑桥大学的博士团走访了不少具有代表性的科创集聚地,希望在这里,找到他们新的“启航地”。
日前,由杨浦区人社局国际人才服务平台与牛津大学中国学联首次合作的“牛津剑桥博士团杨浦行”项目启动。在参观了位于杨浦的耐克大楼、百年上海理工大学和国际双创人才基地,并与字节跳动、叠纸网络、商米、大陆集团、声网等在线新经济企业交流后,博士团对回国创业和就业多了几分期待。



“3D打印大脑”
       金泳成是牛津大学生物医疗专业的博三学生。他正在研究的项目,是用三维打印技术在人体外打印大脑皮层组织,移植到大脑里,用以修复创伤性脑损伤(traumatic brain injury,简称TBI)。“对于中风、瘫痪等由于大脑某些功能区受损或死亡而无法康复的重度疾病,目前还没有很好的治疗手段,通过结合3D打印技术,或能找到解决方案。”在牛津大学,每个学系都有20多个实验室。金泳成所在的实验室是一个跨学科的团队,由来自化学系和生理系的博士和博士后组成。这项将挽救重症脑损伤患者的前沿技术,就在这间实验室里默默地进行研发。




     “3D打印技术不仅可以再造神经细胞,还可以打印其他细胞。”在从事再生医疗研究的过程中,他发现3D打印技术具有修复损伤器官的潜力,“人体的受损器官或组织缺失,用药物治疗没有办法恢复,而通过3D打印在体外重构器官填补进去,就能拯救器官受损的病人的生命。”
       目前,这项技术离真正应用到医院里还有很长的路要走。“现在我们能做的器官都非常小,只是一个Hybrid tissue(人造混合组织)。”金泳成说,3D打印采用的是一种类似于水凝胶的物质,这是一种人造的细胞外基质,让活细胞在细胞外基质里通过扩散作用,将营养物质扩散到组织当中。“人体组织里有血管,但目前没有很好的技术可以在人造组织里建造结构复杂的血管,只能通过这种扩散作用来输送养分。”这种没有血管的组织在尺寸上具有限制,但金泳成和他的团队更看重这项技术的发展前景。“这项研究是展示性的,我们做出了这个原型,让学术界看到有这个可能性,这是其中的价值所在。”

归国的选择

去年疫情期间,牛津大学的实验室暂时关闭。而金泳成的项目只能在实验室里进行,不像其他同学可以在电脑上远程操作。实验一旦终止,过去三四个月的努力就可能前功尽弃,这段时间对他来说是比较黑暗的时期。

金泳成出生在深圳,在南头中学上学时,生物是他最爱的学科。“我从初中开始就觉得自己会从事与生物相关的工作。”本科就早早出国的他,在墨尔本大学用三年时间拿到了药理学学位,提前毕业考入了牛津大学攻读硕士和博士。“从出国开始,我就带着要回国的心。”他说,留学不是为了到国外发展,而是为了在国外老牌大学里接触最好的科研平台。
       “在国外工作或做科研,很容易碰到‘天花板’,科研方向受到限制,而在国内则有一片充满想象力的广阔天地。”其次,他更看好国内的市场和产业链结构,“英国当地的产业更依赖国际合作,要想跟上下游产业链合作,往往还要跑到其他国家。”预计到明年,金泳成将博士毕业。“我希望把我们研发的这项技术带回到国内,未来经过中长期的系统投入后,或将对医学界产生颠覆性的贡献,加快我国在脑科学领域的发展和应用。”



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