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干细胞在临床医学中的应用精选(九篇)

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干细胞在临床医学中的应用

第1篇:干细胞在临床医学中的应用范文

去除对骨髓有损害的相关物质,加强细胞缺陷者的保护和有效话隔离,加强感染问题的控制,保证日平均输血量,做骨髓移植的准备,保证合理的血液透析更换。药物上可以采用雄激素治疗,雄激素在一定程度上可以有效的将残留的造血干细胞激活,发挥其基础作用,对于慢性的再生性贫血障碍有定的作用,长期保持给药治疗可以完成病情的控制和管理。采用骨髓移植的方式是治疗因干细胞问题造成再生障碍的最好方法,可以保证合理的治疗目标。对于确诊的严重症,患者小于20岁,有合适的HLA配型的供给者,可以保证移植后的无病存活率达到60%~80%。免疫性抑制剂一般应用于大于40岁的患者,通过对抗胸腺球蛋白ATG、抗淋巴细胞球蛋白ALG的整体控制,保证其总体的综合性治疗控制,完成骨髓增生异常症以及白血病的治疗控制。采用造血细胞完成免疫性治疗过程,采用造血细胞因子完成相关治疗过程。

2再生障碍性贫血的临床护理

对于出血和感染性的患者应当采取合理的护理控制,防止病情恶化。需要注意患者的出血倾向,如皮肤粘膜出血、鼻子出血、眼底出血等等,从而提高治疗过程,对于内脏出血要及时采用临床治疗控制手段,配合手术完成抢救过程。保证患者病房周围的清洁,定期消毒和换气,隔离患者可能收到感染的相关物质。采用雄性激素药物进行相关过程治疗,采用合理的护理方法,增加患者的自信心,规律的作息时间和营养,完善综合性合理的护理过程。

3再生障碍性贫血的饮食控制管理

充分的补充造血食物,针对患者的造血能力在食物中给予铁元素、叶酸以及相关维生素的营养补充,加强患者对于高蛋白物质的饮食控制过程,增加机体内部红细胞的再生和增值过程,保证合理的蛋白质的摄取,提高饮食过程中的相关烹饪手法,避免不卫生或未熟的食物摄取,造成消化吸收困难,影响营养和机体抵抗能力的快速恢复[3]。

4结束语

第2篇:干细胞在临床医学中的应用范文

关键词:医学检验;进展;临床

【中图分类号】R145 【文献标识码】A 【文章编号】1674-7526(2012)04-0125-01

1 医学检验的进展

1.1 分子生物学技术的应用:分子生物学的进展给检验医学带来了巨大的变化,使得检验医学也从细胞水平进入了分子水平。将分子生物学技术应用到临床检验诊断学,对疾病诊断深入到基因水平,称为基因诊断。基因诊断技术主要包括核酸分子杂交技术、聚合酶链式反应(PCR)技术、基因多态性分析技术、单链构象多态性(SSCP)分析技术、荧光原位杂交染色体分析(FISH)技术、波谱核型分析(SKY) 技术以及蛋白质组技术等。

1.2 生物芯片技术:基因芯片的概念现已泛化到生物芯片(biochip)、微阵列(micr oar ray)、DNA 芯片(DNA chip),甚至蛋白芯片。基因芯片集成了探针固相原位合成技术、照相平板印刷技术、高分子合成技术、精密控制技术和激光共聚焦显微技术,使得合成、固定高密度的数以万计的探针分子以及对杂交信号进行实时、灵敏、准确的检测分析变得切实可行。

1.3 流式细胞仪的应用:流式细胞仪(FCM) 有别于普通细胞计数仪的方面在于它不仅能够进行细胞计数和简单的三分群或五分群,而且能够对细胞亚型进行检测。临床上,FCM 主要应用于免疫学和血液病学方面。它克服了传统免疫技术难以准确定量的不足,可应用于外周血T 淋巴细胞亚群的测定,对器官移植后的排斥反应进行监测;用于肺泡灌洗液中T 淋巴细胞亚群的测定, 能够快速、准确的测定细胞表面抗原的表达,为多种肺部疾病的诊断和发病机制提供重要信息。FCM 还可同时检测T 细胞总数、Th 细胞和Ts 细胞,结果准确、报告迅速,国外已用来进行HIV 的常规检测。FCM 在血液病方面主要是对白血病进行分型,可以克服传统免疫荧光镜检法中人为因素的干扰和细胞计数少等造成的误差,使之更为快速和精确。FCM 还可进行淋巴瘤的免疫分型、白血病微小残留病变和化疗效果监测、骨髓移植和干细胞移植的监测等。用FCM 检测活化血小板表面受体是近来血栓研究的一项重要技术。

1.4 发光免疫分析技术:临床上,发光免疫分析技术主要应用于甲状腺疾病相关免疫检测、生殖内分泌激素检测、心肌蛋白的检测和贫血指标的检测等。该技术以其灵敏度高(可达10- 18mo l/ L)、检测速度快、操作简便、所使用试剂对人体无危害的优点,成为非放射性免疫分析技术中最具有发展前景的方法之一。

1.5 现场即时检验(point o f care testing, POCT):随着急救医学的发展,在急诊科对危重患者的救治中快速检验很有必要。这种需求刺激了相关科学和技术的进步,给予了现场快速检验的新生。

1.6 细菌耐药检测:由于抗生素的普遍使用,临床病原菌对抗生素的耐药情况越来越严重,并出现了ESBL、MRSA 等广谱耐药菌。因此,尽早选择敏感的抗生素对控制感染和节约医疗成本至关重要。临床微生物室不仅需要分离鉴定感染标本中的病原菌,而且应该进行药物敏感实验,为临床医生选择抗生素提供依据。

1.7 自动散射比浊分析的应用:散射比浊分析仪主要检测的是血浆、体液中的特定蛋白系列,包括免疫球蛋白系列、补体系统、急性时相反应蛋白系列、炎性反应蛋白系列、载脂蛋白系列、尿微量蛋白系列和小分子药物等。这些蛋白成分的检测,可为临床提供有效的病理生理指标,作为临床诊断、判断治疗效果和分析预后的依据。

2 医学检验的临床应用

临床生物化学检验和试验数据主要用于以下几个方面: ①揭示疾病的基本原因和机制,如动脉粥样硬化,糖尿病及代谢性疾病等;②根据发病机制,建立合理治疗,如针对苯丙酮尿症患者给予低苯丙氨酸饮食;诊断特异性疾病,如利用肌红蛋白、肌钙蛋白诊断心肌梗死; ③为某些疾病的早期诊断提供筛选试验,如测定血中甲状腺素和促甲状腺素用以诊断新生儿先天性甲状腺机能减退症;④监测疾病的病情好转、恶化、缓解或复发等,如利用肝功能试验对肝脏疾患进行诊断和治疗监测;⑤治疗药物监测。即根据血液以及其他体液中的药物浓度,调整剂量,保证药物治疗的有效性和安全性;⑥辅助评价治疗效果,如测定血中癌胚抗原含量监测结肠癌的治疗效果;⑦遗传病产前诊断,降低出生缺陷病的发病率。

临床微生物学是检验医学的亚专业之一,其综合了临床医学、病原生物学和免疫学、临床抗生素学和医学流行病学等几方面的知识和技能,对感染性疾病进行快速、准确的诊断,密切结合临床提出及时有效的治疗方案,防止微生物产生耐药性和医院内感染的发生。

综上所述,医学检验在临床医学中有着不可替代的作用。①医学检验的目的就是研究人体血液、体液、分泌物和排泄物中的致病因子,通过检测这些致病因子的量和活性的变化而推断疾病的发生发展来辅助临床医师准确判断疾病。②医学检验的结果是支持诊断、鉴别诊断,甚至是确诊的主要依据,临床医生诊断治疗疾病和判断预后的途径就是熟知检验知识。

3 总结

检验医学的发展,不仅是循证医学的必然要求,使医疗行为更为科学和经济,也将可能为前瞻性的预防措施的实施提供依据。随着新的仪器及方法的扩展,检验医学在临床生化、微生物学、血液学及免疫学等多个分支出现了一些新的检验项目与技术,使针对患者的临床治疗更为合理和快速。

医学检验在临床医学中有着不可替代的作用。①医学检验的目的就是研究人体血液、体液、分泌物和排泄物中的致病因子,通过检测这些致病因子的量和活性的变化而推断疾病的发生发展来辅助临床医师准确判断疾病。②医学检验的结果是支持诊断、鉴别诊断,甚至是确诊的主要依据,临床医生诊断治疗疾病和判断预后的途径就是熟知检验知识。

4 参考文献

第3篇:干细胞在临床医学中的应用范文

从当前我国的医学教育的改革发展来看,比较强调的是医学教育和临床应用的结合,转化医学的理论在此次的医学教育改革中的应用,必然能够推动此次改革的前进。转换医学是也被称为是转化研究,这也是近些年国际医学健康领域比较强调的新的理念,其核心内容就是把基础研究成果能够迅速有效转化成临床实际应用理论,所以在医学教育改革中的应用将会起到积极作用。

1转化医学的发展现状及转化医学模式优缺点

1.1转化医学的发展现状分析。

医学科学的发展让相关的学科发展已经愈来愈细化,这样就会存在着一些问题,对各科研究深入的同时,学科间特别是基础和临床的距离就会逐渐的疏远,转化医学的目的就是将基础研究和临床医疗的距离最大程度的得以缩短,并使得两者能够构建更为直接的联系。转化医学这一概念是在20世纪90年代初期的文献当中出现的,转化型研究,所以转化医学的新词也就随后被提出,这一概念也在逐渐被各国医学界所接受,很多国家在这一方面已经构建了多个转化医学中心[1]。而从我国在这一层面的发展情况来看,也已经逐渐的得到重视,并且在医学教育中作为是重要的战略核心。要能够明确,转化医学的发展不单独是依靠硬件条件支撑医学研究转化中心平台建立,转化医学作为是新兴的多学科融合领域,在今后的医学教育发展中也将会起到积极的作用。

1.2转化医学模式优缺点分析。

对转化医学模式的优缺点进行分析,有利于选择最佳的模式在实际中应用,从模式上主要有国家级平台模式、项目实施模式、单体转化医学中心模式,其中的单体转化医学中心模式有美国的成熟单体转化医学中心模式和国内的初级单体转化医学中心模式。对于国家级的平台模式而言,其主要能够加快单体转化中心成果的转化,并实现资源的共享。主要解决方案就是新建国立转化医学促进中心作为指导全国转化科学发展的机构,每年额外投入七亿美元支持转化医学项目,从效果上来看实现了原有转化中心相互联合以及资源共享,降低了临床试验的成本,对新药的研发速度也得到了加快。另外,从项目实施的模式来看,能够解决的问题主要是欧洲各国需要医学研究基础设施,消除基础研究成果向着临床应用转化的阻碍,主要的解决方案就是多国的政府以及科学组织参与这一项目并制定总体的规划。从实施的效果上来看实现了欧洲范围内转化医学基础设施的部署。而在单体转化医学中心模式层面的优势来看,主要对我国的初级单体转化医学中心模式进行分析,能够解决的问题主要是跟随发达国家转化医学的理念对成果的转化率得到了有效提升,主要的解决方案就是在合作以及挂靠形式下,通过综合性医院或是相关科研机构作为主体,成立了几十家有着特色的转化医学中心。从实际的效果层面来看,主要是先挂牌先启动再议事的简单模式,实现了和医院以及企业的合作,这样在科研项目上也比较容易争取。

2转化医学理念在医学教育改革中的应用策略

第一,要能够加强医学教育改革当中的人才培养,构建转化型的研究生导师队伍,在研究生转化医学意识层面也要能够加强培养,加快科学的建设,在转化型的研究生导师队伍层面要能够得到良好的构建,针对比较积极的投身于转化医学研究的研究生导师要能够从研究的条件以及科研经费和生活方面给予相应的支持,这样才能够为培养优秀的医学研究生打下基础。第二,从教育内容的选择上要能够得到充分重视,主要就是要选取药物设计以及药物先导化合物的有机合成方面的知识,进而再进行对药物设计以及合成方面的知识加强讲解,再有就是要选择肿瘤靶向治疗以及病毒性疾病生物学治疗等方面的知识,在干细胞治疗以及病毒性疾病层面的治疗等知识的讲解,从而让学生能够了解干细胞对疾病治疗的前沿动态。第三,要能够让学生注重科室轮转过程的考核,对转化医学课题实施者来说就要能够掌握研究涉及到的各领域基本特征,还要能够协调安排各方的工作。而转换医学实践就要求着对学生疾病防控宏观观念的培养,并要通过实际的教育让学生能够了解相关的理论知识。不仅如此,还要能够鼓励研究生参与和申报项目,将转化医学的实践能力得到有效强化,为能够将研究生的实践能力得到有效提升,就要能够在多样化的措施基础上鼓励其申报项目,这样学生能在项目的研究过程中对科研的思路得以理清,并在科研的能力上能有效提升。第四,从政府部门也要能够牵头制定转化医学战略的规划,通过国家重点实验室和国家临床医学研究中心等研究实验基地,将综合交叉的科研团队加以凝聚和吸引,全面的支持转化医学的研究。另外在合作研究机制的建立层面要能够得到进一步的加强,主要就是要能够和转化医学研究实力相对较强的国家进行合作,借助这一契机来进一步的创新发展,促进自身的转化医学研究的实力。

3结论

第4篇:干细胞在临床医学中的应用范文

汪忠镐教授是我国教育部选派的首批赴美学者之一。在美国Duke大学血管外科等进行了整整两年的刻苦钻研后毅然回国,引入国际先进技术,在国内率先开展瘤体切开、重建血管法治疗腹主动脉瘤(1981)、颈动脉内膜切除术治疗颈动脉硬化性脑缺血(1983)和以血管重建术治疗糖尿病肢体缺血(1983)。同时,他发现国人血管病的病谱与西方人存在明显差异,认识到必须结合国情开拓崭新的研究方向,为此他全身心地投入临床工作和基础研究中。他的创造性工作,改变了以往我国血管外科以治疗下肢静脉曲张和脉管炎为主的传统格局,其研究成果受到国际学术界的高度评价。

布加综合征在我国和亚洲并非少见,以往是连临床医生也不了解的一种顽症。汪忠镐教授对此病进行了20多年的潜心研究,流调人口68万,在大量动物实验和临床实践的基础上,对该病的病因、发病机理、分型、诊治建立了系统的理论体系,由其创立的肠-颈、肠-腔-颈胸骨后转流、侧径根治、手术与介合破膜、支架加肠-腔转流、肠-腔-房转流、经皮经肝穿刺肝静脉扩张和支架等新术式,在全国乃至国际上推广,开创了布加综合征诊治的新局面。他亲自诊治千余名患者,术后10年80%病人疗效满意。他培养专科医师二百余名,分布在全国各地。通过他的工作使该病从以往的不知到现今的广为了解、从以往的不治到现今的可治、从以往的病人死亡的结局到现今的病人新生,这是临床医学上的一项突破性的进展。

鉴于其在治疗布加综合征方面的丰富临床经验,为本病曾3次出国会诊,为5例病人成功施行手术治疗或手术直播演示,包括1988年受匈牙利卫生部长邀请,在Semmelweis大学医院为2岁病儿成功施行根治术,美国《Current Problems in Surgery》 杂志为其刊出布加综合征专集(Monograph) ,全文141页。在《黄家驷外科学》、研究生教材《外科学-前沿和争论》、美国《Textbook of Angiology》和《Vascular Surgery》、德国《先天血管病》等书中均有汪教授撰写的章节;《Oxford Textbook of Surgery》也整页引用有关内容。他应印度心血管外科开拓者Solomon教授的邀请,为其专著《Coarctation of Inferior Vena Cava》一书写了该书唯一序言共3页。他曾在哈佛、耶鲁、Johns Hopkins、Duke和Stanford大学等在内的国外50余所大学做了特邀报告。因他在布加综合征方面的突出成就,于1996、1998、2002和2004年分别获国际脉管学院、国际血管联盟、国际布加综合征学会和印度总统颁发的研究成就奖、功勋奖、终身成就奖和为发展血管外科事业和亚洲血管学会的成就奖。

汪忠镐教授自1986年起,针对临床应用静脉型人工血管移植通畅率严重低下的问题,开创了内皮细胞种植人工血管的研究,用大网膜内皮细胞和骨髓细胞进行人工血管高密度种植,实现了人工血管腔面的快速内皮化、百日通畅率达100%,应用于临床并取得良好的效果。该研究受到国际学术界高度评价,在意大利《血管病理学进展》和美国《血管外科学》各撰写一章;其后续工作为干细胞在血管外科中的实验研究和目前干细胞治疗下肢动脉缺血性疾病打下一定的理论和应用基础,在近两年的实践中取得了初步成果,并举办了两次全国性学习班。目前有国家自然科学基金两项和863课题一项。

汪忠镐教授于上世纪70年代率先开展了动脉造影的研究,由其撰写的《选择性动脉造影》和《腹腔内脏动脉造影在消化道出血中的应用》是我国腔内血管外科技术发展的起步点。此后在动物实验成功的基础上,分别于1983、1992、1995、1996、1998 年率先在国内成功完成了下腔静脉破膜、下腔静脉支架植入、带膜支架血管治疗股动-静脉瘘、颈内动-静脉瘘、腹主动脉瘤等微创血管腔内治疗,他所研制的国产腔内血管填补了当时国内在该领域中的空白。2001年他用支架型人工血管分别成功抢救了全主动脉撕裂伴心肌缺血和主动脉弓动脉瘤病人,受到国际学术界的关注,为此应邀在美、日、比、意等国做了专题报告。

1971年他首先创用自制球囊导管治疗动脉栓塞病变,经过技术推广,使救肢率 (Limb salvage rate) 从36%提高至90%;以此法治疗腹主动脉骑跨栓时避免了开腹,围手术死亡率从46%降至10%。在上世纪70年代,他开始研究急性肠系膜血管供血不全这一危急重症,在国内首先提出该疾病的分类和治疗原则,使该病的围手术死亡率从75%~90%降至9%,在冯友贤《血管外科学》中独立成章。他亲自治疗少见和高风险的颈动脉体瘤70余例,国内外少见,并为此创用3种术式重建颈动脉,使阻断血运时间减半,,并有效地提高了治愈率。他发现当大动脉炎患者的颈部4根动脉均阻塞时,绝大部分病人的颈内动脉竟仍通畅,据此在国际上首先提出了施行升主动脉与颈内动脉搭桥术的可行性,并首先完成此术,获良好疗效,在英国《脉管病理学》中成章。他还发现,在95%以上的深静脉血栓形成(DVT)的股深静脉仍通畅,从而为该病的治疗提出和完成了耻骨上大隐静脉转流术式,取得良好疗效。

汪忠镐教授在国、内外发表学术论文300余篇,2004年前被SCI收录35篇,总影响因子约50,被SCI文章引用379次以上,包括New Engl J Med (IF 31.736), Lancet, Circulation。出版中文专著4部,英文6部; 参编中文专著46部,英文14部。

第5篇:干细胞在临床医学中的应用范文

内科学教学作为医学教学过程中的一个重要环节,其教学质量直接关系到学生临床知识的掌握和理解,关系到学生临床实践能力的培养,对学生将来临床工作的开展至关重要。结合山西医科大学第二临床医学院的内科学教学特点以及学生的反馈意见,借鉴美国的医学生教学模式,从教学观念、教学内容、教学形式以及教学创新等几方面提出改革意见,以期通过教学改革,达到提高课堂教学效率、增进教学质量的目的。

关键词:

内科学;教学改革;教学质量

内科学是临床各学科的基础,是一门涉及面广、整体性强、信息量大、实践性强的学科。通过该学科的学习,学生掌握了内科常见病、多发病的病因、发病机制、临床表现、诊断和防治的基本知识,掌握了疾病诊疗的基本思路。目前,我校对该课程的安排分为理论课学习和临床实习两个阶段,教学模式是理论课学习在前、实习课在后的安排顺序。理论课教学以课堂学习为主,由教师主讲,按照教材的编排顺序,逐一讲授各系统;同时,各系统疾病也是按照教材的编写顺序从病因、发病机制、临床表现、诊断、鉴别诊断、治疗以及预后和防治的基本顺序按部就班地进行讲解,讲解过程中缺乏灵活性、趣味性,难以调动学生学习的积极性。通过问卷调查,发现学生在当堂课上对知识的掌握程度不足70%,必须课下花费相当多的时间,进一步对课堂讲授内容消化理解。这无疑加重了学生的学习负担。当代的学生思维活跃,接受能力强,有个性,喜欢多渠道获取知识和探索性思维,过去呆板、陈旧、固有的教学模式,已经不适合当代学生。所以,全面构建相关医学课程整合模式的教学方法,才能有效提高临床专业学生内科学课程的学习热情和学习效率,从而提升医学课程的教学质量,这也是我们内科学教学改革的一项重要内容[1]。

1目前我校内科学教学中存在的问题

1.1教学模式落后

1.1.1教学模式陈旧我校现在采用的教学模式是教师运用多媒体教学这一现代化教学手段,向学生讲授知识。尽管运用了新的教学手段,讲课较以往生动、信息量加大,但是学生被动式上课的形式依然没有大的改变。同其他学校一样,上课形式依然是“填鸭式”、“灌输式”,缺乏启发式、讨论式、互动式等灵活多变的、能调动学生积极性的上课方式,学生表现为被动学习、懒散学习[2]。

1.1.2与基础知识纵向串联不足我们知道,内科学教材各章节的编排通常涉及流行病学资料,如依据病因、病理、临床表现、诊断、鉴别诊断、资料、预后等多个子课题进行阐述。为了便于理解以及记忆,在讲解时如能将相关知识的背景作介绍,通过对相关生理、生化、病生等知识串联、回忆,更能提升学生对临床知识的理解及掌握。然而,由于内科学教学课时安排的限制,没有时间对相关知识进行回顾。例如:溶血性贫血的教学安排仅1个学时,在这一个学时中,教师讲解溶血总论、自身免疫性溶血性贫血、阵发性睡眠性血红蛋白尿等内容,时间紧张,难以展开。尤其是涉及胆红素代谢部分,学生无法理解不同溶血类型、血生化以及尿液检测胆红素,尤其是直接胆红素、间接胆红素、尿胆原、尿胆素的异常,更无法把检测的指标与疾病本身结合起来判断疾病类型,造成该章节的讲解难度大。我们认为,如果能将胆红素代谢的生化知识在课堂上穿插讲解,那么,将会取得事半功倍的效果。所以做到纵向串联,融会贯通,从微观的物质代谢到宏观的器官功能,对学生知识的理解和掌握有极大的帮助。

1.1.3课件呆板目前我们的课件及授课内容均是按照教材的编排顺序进行。如果能把阐述性的授课内容改变为启发性、问题式的授课内容,甚至是跳跃式,笔者认为更能激发学生的兴趣,提高课堂教学的效果,利于知识的掌握。我们知道,内科学的每种疾病必然有其典型的临床特点、临床特征及实验室检查。如果能从某一位患者的临床病史、症状体征及实验室检查特点入手,通过对一系列患者本身特征的讲解,提出疾病的诊断及治疗,最后再对疾病进行总结性的概括讲解,则学生对该病的理解肯定会优于按部就班地讲解。同时,对于医学知识,理解性记忆、形象化记忆是最适合的记忆方法。如果在课堂讲解时,我们能使静止的知识动起来,做成动画形式,再配以形象化的讲解,则将会提高课堂讲授效果[2]。例如,在讲解再生障碍性贫血时,先从一例患者的病史及临床表现提出问题,先从临床思维分析病情入手,提出可能的诊断,并以此为切入点,进行相关实验室检查,分析检查结果,作出诊断及鉴别诊断,以及下一步治疗计划。通过这样的讲解,同学就对再生障碍性贫血的疾病有了感性的认识,这时候,老师再从干细胞生成的角度,以动态PPT的形式,向同学展示细胞生长、更新,讲解细胞发育的各个阶段以及细胞更新异常时,将会造成再生障碍性贫血,形象地讲解“种子学说”、“虫子学说”、“土壤学说”是造成再生障碍性贫血的三大原因,利于学生对该章节的理解及掌握。

1.2教学观念有待更新美国的医学教育是西方医学教育的典型代表,是一种比较成功和有特色的教育模式。“以学生为中心”是美国医学教育的基本点。学生学习目的明确,学习努力刻苦,知道自己为何学习,明确自己未来的方向。同时学校对学生的学习很重视,每天都会有各个行业的大腕、专家、诺贝尔奖得主开办各种讲座。在国外,毕业生的质量直接关系到医学院的名誉和发展,每个医学院校都以培养出高质量的医学生作为奋斗目标,所以各个学校都非常重视医学生的教育问题。我们的教学硬件设施虽不如美国,但是我们要学习他们先进的医学教育理念,本着“以学生为中心”的基本点,以提高教学质量为目的,改变以分数评估教学质量的标准,而以临床实践能力、实际解决问题能力作为评判教学质量的标准。

2我校内科学教学改革探讨

近年来,我们的医学教育虽然取得了很大的成就,教学质量较前几年有显著提高,但是还存在不足之处,具体到内科学的教学,笔者认为需要从以下6个方面进行改革。

2.1加强医学生思想教育,尤其是人文教育一个好的医生,不仅要有精湛的医术,同时要有一颗“悬壶济世”的仁爱之心。笔者认为让医学生树立正确的人生观,是教育成功的关键。在校学习时,学生的思想比较单纯,可塑性强。这个阶段,让医学生尽早接触病人,了解患者的疾苦,一方面可以充分激发他们的爱心,树立为患者解决苦痛的信心,强化学医的目的;另一方面,训练医学生与患者交流的能力。在实践中培养学生热爱病人、理解病人、帮助病人的理念。这既是医学知识的获取过程,也是医德品质和医生素质的培养过程。作为老师,我们在课堂上不仅要传授知识,还要做好思想教育。在课堂上授课时,将有意从人性的角度讲述患者的疾苦,在授业的同时,唤醒学生的悬壶救世的责任心,端正大学生的人生观,从自身做起,以小我来改变社会不良风气,让他们变得乐观向上。时刻做好学生的思想引导,用正能量去感染他们。经过我们的努力,学生们思想教育成效明显,近几年临床二系的毕业生,99%以上都工作在临床医疗第一线。

2.2基础医学教育和临床医学教育相互渗透,有机结合在国外,为了将知识体系有机结合,在基础医学学习阶段(前2年),有目的地渗透临床医学内容,增强学生的学习兴趣,加强理解。在临床教学阶段中(后2年),更多地联系基础医学知识,甚至基础和临床教师共同讲授一门课程[3]。在整个4年的学习中,基础课程与临床课程相互结合、相互促进[4]。而我们的临床实践教学中,由于基础课的教研室和临床医学教研室分属不同部门,沟通少,无法做到在讲解基础课程时,联系临床相关疾病。针对此,我们进行内科学备课时会加入相关的基础知识,使学生在接受临床知识的同时,通过复习基础知识,融会贯通所学知识,利于记忆。例如,在讲解糖尿病时,需要将糖代谢的生理、生化以及病理生理学知识进行渗透,这样学生将会对知识的掌握更加灵活、牢靠。事实证明,在进行临床医学知识讲授之前,用数分钟回忆基础知识点,讲课效率明显挺高,能够达到事半功倍的效果。每堂课后学生填写调查问卷,也是教学改革的一项重要内容。通过问卷调查,不仅能够测试学生对知识的掌握情况,作为学生该门功课的平时成绩;同时可以得知,学生对教师授课内容的满意程度,以及对授课方法的接受程度。通过该方式,可以激励教师不断调整授课方式,达到更好的授课效果,还能让学生对老师的授课内容提出意见及建议,评选出最受欢迎的老师。通过此项小小的改革措施,既调动了学生学习的积极性,增强了学生与老师之间的互动,又催生了学生与学生之间、老师与老师之间的竞争,对教学的改革起到了促进作用。

2.3模拟病人在教学中发挥重要作用标准化病人是指经过一定培训的正常人或慢性病病人,同意充当某种疾病的模拟病人,同时教学医院配备模拟人,作为学生临床学习或训练时使用。通过学生与模拟人的沟通,在模拟人身上的操作,从而更有效地训练学生临床实践技能和培养学生解决临床问题的能力。现在我们医院配备专门的模拟“病人”,供老师教学及学生实习用。学生可在模拟“病人”身上反复操作,强化学习;教师有充分的时间进行分析讲解和指导实践。同时,我们的病源充足,病人就是最好的老师,通过学生与病人的沟通获得对典型病例的认识,枯燥的学习将会变得生动直观。我们教研室自2010年开始,在理论课教学后的实习课中,加入了模拟人的练习。学生可在模拟人身上反复练习操作,有关操作的准确性、频率、幅度等相关参数传到与之相连的计算机,这样就能对自己操作的准确性及精确性作出自己的判断,并且能够进行反复实践,直至达到标准操作。另外,作为三级甲等医院,我们在教学实践中充分利用病源广、病种多这一优势,带教老师通过对一些症状、体征都很典型的病人查体、病史询问,获得第一手的临床治疗,然后给出相应的诊疗计划;实习小组同学从个人的角度提出自己的观点,互相补充。从实战方面提高了学生处理问题的能力,做到学以致用,使学生提前进入住院医师的角色,为后期的住院医师培训打下坚实的基础。

2.4小组教学、分散教学是医学教育的主要方式由于每年的医学生数量较小,教学资源丰厚,美国主要采用小组教学,由专门训练的教师负责教学,尤其是床边教学,学生实习操作机会很多。对于特殊患者,诊断有疑问时,系里会组织“午餐讨论”(tablemeeting)或专题讲座(semina),进行专题讲授和讨论,甚至辩论。学生通过积极查阅资料,疾病鉴别诊断、疾病的认识水平得以迅速提高。我们学校一直也采用班级辅导员的体制,但是辅导员仅局限于思想教育环节,在临床学习中,没有专门针对医学知识学习的辅导。可在临床医学的学习中借鉴美国的教育制度,在进入临床学习后,每个学生由专门教师负责。教师既组织多人参加的病历讨论,又进行一对一的具体指导。我院近3年开始了高年资住院医师、主治医师专项负责学生的实习教育。教师基本上都是中青年医生,带教老师的选拔是通过科室内的备课、讲课层层选拔的,全部具有硕士以上学历,能够获此资格,十分不易。一方面老师十分热爱教学工作,往往以指导医学生教学和实践而感到自豪,带教老师精力充沛,有充足的时间与学生沟通,能够做到一对一辅导;另一方面,带教老师也是患者的主管医师,利于与患者沟通,避免了患者不配合教学,甚至拒绝学生的被动局面。

2.5利用网络教学美国各医学院非常重视网络的应用,几乎所有的课程均有网络教学内容,网上内容丰富,既有文字,也有大量的组织解剖图片、病理样本及切片等,有的还配有三维动画。这样,老师讲课时,随时切换投影内容,做到图文并茂、形象生动,讲解的内容丰富、实用、全面,尤其是讲课内容跳跃时,老师通过网络能够将相关知识很好地串联起来;同时,学生也能够跟上教师讲课的节奏,学生课下还可以上网了解所学内容,做到巩固强化。现在网络已经渗透到我们生活中,我们应该很好地利用网络这个平台,将网络应用到临床教学中,利用现代化的教学手段,切实提高教学水平[5]。我们现在对网络的应用范围、程度还不够,仅将一些教学大纲要求、教学的幻灯、课件以及讲课的重点难点放在网络上,供学生课后查阅。通过网络平台,解答学生的一些问题。对于网络学习,今后还需要老师,尤其是代课老师进一步提高自己网络应用水平,发挥互联网在教学中的优势。

2.6提倡“以问题为中心”的临床教学模式以问题为中心教学法在美国医学院校已广泛采用。学生在以小组为单元学习时,教师通常将临床上实际遇到的问题作为任务,同时提出解决问题的思路,然后师生共同讨论。学生会利用各种信息资源,如通过图书馆、网络、请教专家等途径,获得问题答案后,再返回到课堂进行交流。这是一种很好的互动方法。我们国内的学生经过了课堂教学的理论课学习后,进入临床实习。在这个阶段学生开始接触病人,在带教老师的帮助下,开展临床工作,与患者沟通,学习临床基本思路,从患者的病史、症状、体征提炼有价值的诊断依据,提出下一步的治疗计划。作为带教老师,我们改变了既往把学生集中在一起,再次强化临床知识的模式,将实习课进行了改革,以床旁教学为主要模式,小组讨论为主要形式,减少讲解的时间,引导学生课堂上讨论、充分发挥学生的主观能动性,有效地培养了学生的独立思考能力、表达能力、主动学习能力、利用信息资源能力和逻辑思维能力。将沉闷的实习课学习变成趣味性十足的探索与发现之旅。

总之,内科学的教学是医疗教学的重点,内科学教学质量直接关系到学校的声誉,关系到学生临床实践能力。提高教学质量,关键在于调动学生学习的积极性、主动性。改变教学模式,提高学习效率,需要不断探索,坚持不懈,做到与时俱进。

参考文献:

[1]范慧慧,朱军.临床医学人才培养模式的转向在高等医学课程改革中的体现[J].医学教育探索,2009,(4):349-351.

[2]张鹏,于兰,刘助柏,等.高校大学生创新能力培养现状及对策研究[J].大学教育科学,2005,91(3):50-53.

[3]尹兴忠.整合基础医学课程在非临床医学专业应用中的体会[J].中国校外教育,2013,(10):81.

[4]何萍.以系统整合为基础构建临床医学本科课程体系[J].中国高等医学教育,2003,(3):5-7.

第6篇:干细胞在临床医学中的应用范文

【摘要】探讨了转化医学中心的四类合作伙伴,即大学与学术合作伙伴、临床合作伙伴、企业合作伙伴和基于社区的合作伙伴。分析了各类合作伙伴在转化医学研究链中的作用,以及在转化医学研究中的合作方式。

关键词 转化医学;转化医学中心;临床和转化研究中心;协作;合作;社区

随着转化医学成为国际研究热点,各国纷纷建立转化医学中心。截至2014年,美国成立了62家临床与转化研究中心。我国也依托三甲医院、医学院校和科研学术机构建立了很多临床和转化医学机构。传统研究中基础研究、药物开发和医学实践分离的局面阻碍了研究成果的转化与应用,而转化医学作为基础研究与临床应用之间的桥梁,主张打破单打独斗的研究模式或有限合作,必然涉及多学科、多机构的多元化的合作关系。通过对国内外转化医学中心合作机构的调研发现,转化医学中心有四类合作伙伴:大学与学术合作伙伴、临床合作伙伴、企业合作伙伴和基于社区的合作伙伴。而且一些成功的转化医学中心拥有数十家甚至上百家的合作伙伴,这促进了转化医学研究的顺利进行。例如,美国的塔夫茨大学临床与转化科学研究所与10家附属医院、3家学术机构、5家企业、12家大学和中心、9家社区结成了合作伙伴关系。

1 转化医学合作伙伴作用

1.1大学与学术合作伙伴

转化医学中心与大学及学术机构的合作伙伴关系体现在转化医学项目的共同研究上。大学及学术机构往往汇聚了为数众多的杰出的基础研究科学家,转化医学中心与这些机构形成跨学科的、开放的、共享合作关系,能够深入探究临床问题的基因学、病理生理学、分子生物学机制,寻求临床问题的可能解决方案。例如干细胞研究到再生医学的应用。

1.2临床合作伙伴

与临床中心的合作是转化医学研究成功与否的关键因素之一。临床合作伙伴在临床工作中接触大量患者,了解临床治疗需求。临床医生在临床实践中发现临床问题,又将这些临床问题凝炼成科学问题,与基础科学家协作与沟通共同开展研究,并把研究成果应用于临床实践。可见,临床研究者贯穿整个转化医学研究全程,临床合作伙伴成为转化医学研究中不可或缺的一环。

1.3企业合作伙伴

转化医学中心与企业结成合作伙伴,将临床医生、基础研究人员、产品设计者和生产者组成转化研究团队,能够促进研究成果尽快产业化、临床化,尽快为患者所用。很多医药企业具有先进的技术平台,又对市场需求敏感,与临床医生、基础研究人员的合作能够激发各方优势的发挥,达到1 +1 >2的效果。企业的加入能够促进从临床需求出发提前进行新产品市场定位,降低研发费用和风险,大大加快新产品研发和上市速度。广药集团“转化医学研究中心”,阿斯利康中国创新中心就是以医药企业为主体建立的转化医学中心。转化医学中心与医药企业结成合作伙伴关系,有利于研究成果向临床应用的转化。

1.4社区合作伙伴

社区不仅是转化医学研究的受试者,还是转化医学研究的参与者。美国很多转化医学中心的转化医学项目都有社区居民和社区医生的参与。转化医学中心与社区的合作的伙伴关系体现在多个层面上,包括教育、宣传和基于实践的研究合作。这有助于研究人员了解社区亟需解决的问题,使研究实践更贴近病人需求,同时社区也影响着转化研究的方向、设计、研究成果及其实际应用,促进转化医学相关者更有效地开展以人群为基础的研究。与社区结成合作伙伴促使转化医学研究机构跨越机构的边界,使研究成果更快更好地用于人群以改善人类健康,解决社区问题。例如,哈佛催化剂(哈佛临床与转化科学中心)的社区实践研究中心( CPRC)为研究者提供了超过1 100万病人的多种族研究人群。

2转化研究链条中的合作伙伴

转化医学研究的完整链条涵盖了转化医学中心、临床合作伙伴、大学与学术合作伙伴(基础研究者)、基于社区的合作伙伴和企业合作伙伴。临床合作者(临床研究人员)识别临床需求,转化医学中心(转化研究人员)与临床合作者及大学和学术合作伙伴,共同提出研究假设,三者合作制定详细的研究策略并付诸实施。转化医学中心与大学和学术合作伙伴开展体外或体内研究,从中识别有用信息。临床合作伙伴及社区合作伙伴运用基础研究成果开展临床试验。企业合作伙伴将研究成果转化为产品。最后,临床合作伙伴将研究成果应用于临床实践。转化医学研究是一个循环往复的研究链,将研究成果应用于临床实践并不是转化研究的结束,而是新一轮转化研究的开始,见图1。

3 转化医学研究合作方式

3.1 联合申请项目

即便是具有转化前景的项目,如果没有各方面支撑也很有可能被扼杀在萌芽阶段。而且转化医学研究由于涉及到基础到临床的应用,研究费用往往比较昂贵。因此,在发现了临床问题、形成研究假设后,应迅速寻找项目所需的相关合作者,共同申请转化医学项目,以获得经费支持和政策扶持,保障转化医学项目顺利进行。目前,美国设立了临床与转化科学奖( CTSA),我国国家自然科学基金医学科学部项目指南也提出了鼓励基础医学和临床医学相结合的转化医学研究,转化医学得到大力支持,前景广阔。转化医学中心各合作伙伴共同申请转化医学项目具备良好的外部环境。

3.2组成研究集群

转化医学研究需要多专业、多学科的协作,单凭某一研究机构难以完成,需要建立有效的动态研究集群以实现共赢。根据转化研究项目需求,选择需要的具有共同利益或优势互补合作伙伴。这些合作伙伴各有自己的资源和技术优势,形成转化医学的研究共同体,并根据研究进展和需求做出相应的调整。一个转化研究项目完成后,又可根据下一个转化研究项目的需求重新配置资源,组成新的研究集群。这样的研究集群是面向问题的、系统的、开放的、动态研究团队。

3.3委托项目研究

转化医学中心的四类合作伙伴中,由有研发需求的合作伙伴提出研究需求,并提供研究经费和研究技术平台,委托其它合作伙伴开展转化研究。如医药企业提出研制新药的需求,委托转化医学中心开展研究并由医药企业提供研发基金。医药企业是转化医学项目的委托者和技术平台与产品推广的提供者,转化医学中心及其合作伙伴是该转化医学项目的具体执行者。

综上,转化医学连接基础研究与临床实践,作为桥梁将临床合作伙伴、大学与学术合作伙伴、企业合作伙伴和基于社区的合作伙伴连接起来共同组成转化医学研究团队。合作伙伴间的协同形成的利益共同体,又使各方受益,临床合作伙伴在合作过程中提高了临床技能,大学与学术合作伙伴获得了创新认识,社区受益于研究成果改善了人群健康水平,企业形成产品获得经济利益。

参考文献

[1] 易应萍,邵江华,程晓曙.临床医生在转化医学发展中的关键角色[J].中华医学科研管理杂志,2014,27(3):323 - 324.

[2]李媛,韩娜,张华,等,医疗机构与企业型研究机构转化医学战略合作模式的构建与应用[J].中国医院,2013,17(7):13 -15.

[3] Barbara Alving.美国临床和转化科学中心 进展与挑战[J].转化医学杂志,2013,2(4):193 -196.

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Keramaris N C ,Kanakaris N C ,Tzi- oupis C,el al.Translational research: From benchside to bedside[J].Injury - Intemational Joumal of the Care of the Injured ,2008 ,39(6):643 - 650.

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Zerhouni E A.Translational and clinical science - Time for a new vision[ J].New England Journal of Medicine, 2005, 353( 15):1621 - 1623.

[6]李亚子,钱庆,王敏,等,美国国家科研资源中心( NCRR)战略计划及对发展我国转化医学的思考[J].基础医学与临床,2011,31(3):339 -343

通信作者:

张鹭鹭:第二军医大学卫勤系军队卫生事业管理研究所所长,教授

E - mail:zllrimt@ aliyun. com

第7篇:干细胞在临床医学中的应用范文

纵观当今生物医学领域跨学科组织,公认的跨学科研究和教育的先驱和典范当数美国哈佛大学与麻省理工学院(MIT)合作成立的“哈佛-MIT健康科学技术学部”(TheHarvard-MITDivisionorHealthSciencesandTechnology,HST),现又称为怀特健康科学技术学院[2]。HST是哈佛大学和MIT在生物医药工程等学科方面进行合作而成立的跨学科组织。哈佛大学充分利用MIT交叉学科的优势,以通过跨领域合作改善人类健康为研究宗旨,主要在生物医学成像、生物医学信息与综合生物学、再生和机能生物医学技术等研究领域进行合作。这些领域的合作研究将对生物和健康知识的进步发挥出至关重要的作用。MIT自20世纪60年代进入大规模的跨学科研究时代,如今已拥有70余个跨学科研究中心和研究组织,如雷达研究组织、HST、计算机系统生物学研究所(ComputationalandSystemBiologyInitiative,CSBi)等[3],并在5个学院内部以及学院之间构成不同形式、不同层次相互交叉的跨学科研究体系,为美国重大战略性科学和技术的创新和发展做出了巨大的贡献。其中,2003年成立的CSBi,作为MIT最具代表性的虚拟跨学科组织,是MIT最大的跨学科组织之一,其教育与科研成果在美国乃至全世界都达到了领先地位。CSBi主要通过特定的技术平台把MIT的三个关键学科领域,即生物学、计算机科学和工学三者交叉融合而展开大型跨学科项目合作研究,运用跨学科研究方法对复杂的生物现象进行系统分析与计算机建模,同时培养相关领域跨学科人才。在世界大学跨学科研究领域,美国斯坦福大学“Bio-X”研究中心(又名“Bio-X”跨学科研究计划),已经成为跨学科研究的典范,尤其是开启了生物学交叉学科研究的一个新时代,在生命科学跨学科研究领域已成为一个著名“品牌”[4]。

美国斯坦福大学“Bio-X”研究中心创立于1998年的一个跨学科研究和教育项目,主要涉及生物工程、生物医学、生物科学三大领域,跨越文理学院、工程学院和医学院三大学院。其实质就是一个由生命科学与数学、物理、化学、工程学、医学、计算机科学等学科的多学科交叉研究机构[5]。Bio-X研究中心将基础、应用和临床科学中的边缘研究结合在一起,进行从分子到机体各个层次的生物物理学研究,以实现生物工程、生物医学、生命科学等领域新的发现和技术创新。发展至今,研究中心已取得包括成功破译人类遗传基因密码,发展观测人体细胞在人体中如何活动的技术等众多的开创性成果,使硅谷的这所名牌大学在科学发现和教学方面处于领先地位。在欧洲,英国1990年已设立了包括牛津的分子科学与分子医学等17个研究中心[6]。2001年,牛津大学和剑桥大学牵头成立了由英国政府的工程和物理科学研究委员会、生物科学技术研究委员会、医学研究委员会和国防部共同组成的纳米技术跨学科研究伙伴机构(IRC),开展了前沿生物纳米技术方面的研究。德国慕尼黑工业大学(TUM)以工程、自然科学、生命与食品科学、医学与运动科学等优势领域,建立了与生命科学、营养和食品科学、生命技术学、生物信息学和医学等学科的强有力的跨学科合作。

纵观世界一流大学跨学科组织建设与管理,具有以下共性特点:①政府、学校宏观政策的支持是跨学科组织发展的保障基石。如美国国家科学院协会2004年发表了《促进交叉学科研究》报告;哈佛大学就曾明文对该校跨学科动议项目的政策扶持作了规定。②组织结构与管理合理,强调多学科组织的强强联合、优势互补的组织合作,如MIT与哈佛大学共同合作的“哈佛-MIT健康科学技术学部”。③注重跨学科研究和教育的协同发展,如美国的HST就是主要通过研究影响疾病与保健的基础原理,开发新的药物与仪器,致力于培养医师-科学家,通过跨领域合作改善人类健康。④提供跨学科研究经费,如美国国立卫生研究院(NIH)作为美国联邦政府最大的生物医学研究机构,强调对多学科、跨学科和多机构联合的医学研究项目的资助,如2007年就给9个科学研究联合体提供了2.1亿美元的研究经费[7]。⑤多样化的激励措施,重视奖金发放和提供实践机会等。

2我国大学生物医学跨学科组织建设与发展

我国学科交叉研究萌生于20世纪50年代,而80年代初召开“首届交叉科学学术讨论会”,基本就被认定为我国跨学科研究的全面展开。到20世纪90年代,我国大学关于跨学科研究的建制开始引人关注。特别是我国“985”二期工程,为突出重大科学问题和现实问题引导,凝聚了不同学科背景的研究者开展跨学科研究,着力建设了一批创新平台。目前“985工程”科技创新平台与基地是我国大学跨学科研究的重要组织形式,其中就包括大批生物学与医学创新平台的实体机构。2000年,北京大学成立了生物医学跨学科研究中心。多年来,该中心将基础科学、技术应用和临床科学的前沿研究结合在一起,形成了以单细胞原位实时微纳米检测与表征研究,数字化诊疗仪器技术研究,医学信号与图像分析研究,大气压低温等离子体生物学效应及医学应用研究等四大主要研究方向,建立了跨学科的实验室和研究平台,组织了30余个跨学科研究项目,取得了系列跨学科研究成果[8]。

同时,该中心注重各有关学科优势互补、相互合作,对来自生命科学、物理化学、基础医学等基础学科,以及来自电子学、计算机技术、生物医学工程、临床医学等众多应用和工程学科的研究生,开展生物医学工程跨学科前沿领域的研究和人才培养,形成了新的学科生长点,培养出了具有交叉学科背景的新型人才。2006年,北京大学成立了前沿交叉学科研究院。生物医学跨学科研究中心至此成为前沿交叉学科研究院的研究中心之一。2010年,基于系统生物学的研究现状、发展趋势及其广阔的应用前景和重大的现实意义,北京大学建立了系统生物医学研究所。该研究所注重复杂系统的研究和学科交叉,并且与环境因素相结合,主要针对重大疾病,如肿瘤、心脑血管疾病、代谢性疾病等研究领域作为重点和突破点进行系统生物学研究[9]。2004年,清华大学顺应跨学科研究趋势,改革科研体制,通过将分散于全校各院系的有关生命科学、医学及相关的工程学科统一组织和协调起来,重点支持和建立了包括“清华大学生命科学与医学研究院”在内的若干研究所(或研究平台),加强和促进生命科学与医学的发展及其与其它工程学科间的交叉合作[10]。

同年,复旦大学组建生物医学研究院。作为国家“985工程”二期建设的科技创新平台,目前研究院以“转化医学”为目标,形成了包括疾病系统生物学、出生缺陷与发育生物学、疾病发生的分子机制、创新药物和结构生物学等主要研究方向和研究团队,建设了功能蛋白质组学、基因组学、癌症研究、心血管研究、分子与细胞生物学、药物与结构以及公共技术平台等10个技术平台,建立了基础科学与临床需求的紧密联系,为重大科研项目的实施和跨学科合作研究工作的开展提供了有力支撑[11]。此外,研究院重点把学校所属上海医学院、生命科学学院、化学系、药学院、公共卫生学院及相关附属医院等院系等有机地穿插在一起,在疾病蛋白质组学、化学生物学、生物化学与分子生物学、肿瘤学、干细胞生物学、分子药理学等专业培养研究生,开展跨学科研究生教育。2000年,上海交通大学成立“Bio-X生命科学研究基地”。2005年,与神经生物与人类造化学研究室重组成立“Bio-X生命科学研究中心”(现改为研究院),是继美国斯坦福大学后的世界第二个、中国第一个Bio-X研究中心[12]。2007年,学校又成立了系统生物医学研究中心。

该中心是集生物、医学、物理、工程、数学、信息、计算等不同学科,集研究、教育、开发及服务于一体的生物医学研究与开发的公共技术平台。中心立足于以系统生物学的方法为基础,致力于在生物整体水平、细胞和发育生物学以及单细胞分析领域开展多学科交叉融合的系统生物医学研究。同年,随着原上海第二医科大学的并入,上海交通大学成立了Med-X研究院。Med-X研究院主要依托学校临床医学学科和理工科优势,涉及生物医学工程、生物学、影像医学与核医学、材料科学与工程四个研究领域,以解决临床医学问题为目标导向,进行前沿性医学科学研究,开发高尖端领先性医疗技术产品,构建国际化、多学科交融、多资源共享、多方位服务的开放式医学应用研究平台,建立医疗技术产品研发-技术转化-临床应用体系[13]。

3我国大学生物医学跨学科组织建设困境与借鉴

从建设与管理实践看,我国依托大学建立的跨学科研究中心正在遭遇重重困难和种种挑战,并突出体现在跨学科研究的管理体制和运行机制的障碍与缺失,跨学科研究的组织结构障碍与冲突,学科文化障碍与跨学科研究范式的缺失,跨学科研究的资源配置障碍与冲突,跨学科研究评价(利益)的障碍与冲突等方面。在管理体制和运行机制上,大学教师的跨学科研究意识还不强;大学现行的学术管理体制和运行机制对跨学科研究缺乏支撑力和推动力;行政权力与学术权力的失衡,竞争与合作的失衡,缺乏系统的执行架构和机制;缺乏跨学科研究改革与创新的切实措施和效率最大化的管理模式。在组织结构上,各学科仍相对封闭,跨学科研究的合作机制与条件缺失,学科间未能实现协调发展,跨学科组织内各要素尚不能完全产生协同作用,妨碍了跨学科组织系统的有序运行。在研究资源上,资源投入的主体和方式较为单一,力度小,持续性差,分散度较高,

第8篇:干细胞在临床医学中的应用范文

为提高本科生实践能力和综合素质,基础医学实验教学示范中心加强硬件现代化建设,降低基础性实验的比例,改善基础性实验的教学方法与教学手段,提高设计性、综合性实验的比例,不断优化设计性实验的教学环节,并通过多种方式开展大学生创新性实验,增加创新性实验项目,取得了显著成效。

关键词:

基础医学;实验教学;教学改革;课程整合

基础医学实验教学是医学教学环节中的重要组成部分,对于培养学生实践能力、综合素质和开拓创新精神发挥着重要的作用[1]。当前,临床医学专业认证和教育发展纲要均高度重视实践教学,要求提升学生实践和创新能力。因此,如何提高基础医学实验教学质量,培养学生的实践能力和创新能力,是医学院校教育工作者面临的严峻课题。近些年,我院针对实验教学课程做出系列改革,保留重要的基础性实验,逐步增加设计性和创新性实验的比例[2-4]。针对保留的基础性实验,改进其教学环节,比如开展案例式或以问题为导向的实验教学;针对设计性实验,不断完善其实验课程体系,优化教学内容;针对创新性实验,将其与开放实验室和大学生创新创业项目紧密结合,整合实验教育资源,增加创新性实验项目的数量。具体的实验教学课程改革情况介绍如下。

1实验教学课程改革的实施

根据基础医学实验教学的内容和特点,将实验教学分为基础性、设计性和创新性实验三个层次:基础性实验与理论教学对应并同步进行,通过改善和提升教学条件,相应地改进教学方法和教学模式;设计性和综合性实验是在教师引导下设计并开展的实验,基于虚拟实验室的良好条件,又开展了虚拟实验;创新性实验是教师指导学生凝炼科学问题,并寻求解决问题的方法,通过开放实验室、大学生创新科研立项和参加教师的科研课题组等方式开展创新实验。

1.1改善基础性实验的教学条件与课程改革

1.1.1加强实验教学条件建设

近五年,我院着力加强基础医学实验教学平台的现代化建设:建成解剖学虚拟数字实验室和人体奥妙馆;建设8个显微数码互动实验室,并在电脑终端安装基础医学图片数据库和基础医学知识数据库;机能实验室建成机能虚拟实验教学系统,安装24个虚拟设计性实验项目;此外,更新生物技术实验室、病原与免疫实验室的仪器设备,其条件不仅可以满足常规本科生实验教学,也可满足创新性实验和研究生的基础实验工作。

1.1.2基础性实验的课程改革

依靠显微数码互动系统和数据库资源,在病理学和组织学实验教学中开展以问题为中心的整合式教学方法,要求学生综合运用图片资源和数据库资源,整合与问题相关的多学科知识进行问题分析,引导学生形成以器官为核心的医学知识思维体系[5]。利用解剖虚拟数字人系统、自制手术录像和3D臂丛解剖动画等丰富的实验教学资源,提高本科生学习解剖学的兴趣,并开展以问题为导向的解剖学实验[6]。在病原微生物学、免疫学和细胞生物学等实验教学中均引入病例讨论和问题式教学法[7,8]。

1.2增加设计性实验比例,优化教学环节

机能学实验室将单一的基础性实验革新为设计性实验内容,如将“神经干动作电位”实验项目更改为“神经干动作电位及局麻药对其影响与骨骼肌的单复合收缩”,将原本单一的生理实验变为整合生理学、病理生理学和药理学知识的设计性实验。解剖学实验室开展家兔脊髓半离断实验(选择不同的层面),半离断脊髓后观察下肢感觉和运动功能的改变,从而分析运动神经和感觉神经的传导路;开展“新鲜猪肾脏和心脏解剖”,以弥补人体标本的不足,增强学生的感观性认识。病原和免疫学实验室针对“疑似病例”设计病原菌分离鉴定的实验方案,鉴定到病原体后再与其引发的临床症状相比较,促进学生将理论与临床实践相结合。生物技术实验室有机地融合生物化学、分子生物学和细胞生物学的实验内容,将大部分纯验证性的基础性实验更新为设计性实验,根据实验项目的特点将实验内容进行衔接,如在两周内连续开展“细胞原代培养、细胞核与线粒体分级分离、人类外周血淋巴细胞培养染色体制备与观察、X染色质的制备及染色体核型分析”等实验项目[9]。此外,在机能学实验室、解剖学实验室和病理学实验教学中开展“虚拟实验”。这些实验室的电脑系统中储存有虚拟实验内容、虚拟数字人系统、基础医学图库、基础医学课件,为开展虚拟实验奠定了基础。在虚拟实验过程中,通过设计实验过程,模拟临床诊断和治疗过程等形式,引导学生整合多学科知识分析问题。

1.3多渠道开设创新性实验

创新性实验对于提升学生的科学思维尤为重要,尤其对学有余力的优秀学生更重要,既可以帮助学生早期接触科研,又能够促使学生早期确立攻读硕士或博士的人生目标[3]。近年学生参加创新性实验的热情高涨,学校的投入也相应增加,相比五年前每年只有3-5个创新性实验项目,如今每年开展的创新性实验项目超过15个。首先是学生自主立题,在教师的指导下进行文献复习和凝炼科学问题,再由教师讲解基本科研方法,学生设计实验方案,最后由学生向相关部门申请立项,向实验室申请开放实验室。学生自主进行的创新性实验有“人脐带间充质干细胞的分离与培养”、“牡丹江市缺血性脑卒中危险因素研究”和“胃肠癌相关趋化因子的作用”等多个项目。另外,部分学生直接加入教师的省部级或国家级科研课题组,学生选取其中一个小分支进行科研工作。

2实验教学课程改革的效果

五年来,基础医学实验教学中心的硬件建设快速发展,实验教学的课程改革取得显著成效。基础性实验虽然比例下降,但在融入现代化教学条件和调整了教学模式后,教学效果明显提升;设计性实验的比例从20%增长至60%,同时,原有的设计性实验项目得到进一步优化,并新增了虚拟实验;创新性实验与开放实验室、大学生创新科研立项、教师的科研项目相结合,极大地调动了学生的参与热情,实验项目数量和质量均稳步增长。

2.1有利于学生综合素质提高

2.1.1提升学生实践能力和综合素质

通过三种不同层次实验类型,全方位地培养学生的实践能力。基础性实验主要培养学生理论与实践相结合的能力,重在验证理论知识;设计性实验培养学生综合多学科知识分析问题和解决问题的能力,促进学生掌握实验技能;创新性实验培养学生的科研思维,重在促进学生掌握基本的科研方法,有利于学生在科学研究道路上的发展。经过三个层次实验训练的本科生,综合素质全面提高,动手能力明显加强,善于发现问题,独立思考问题和解决问题的能力显著提升,综合运用多学科知识的能力亦得到加强。

2.1.2促进学生整合医学知识体系

病理学实验开展的临床病理讨论会和虚拟实验需要综合运用多学科知识分析问题,机能学实验需整合运用生理学、病理生理学和药理学三门学科的知识,生物技术实验需整合运用生物化学、分子生物学和细胞生物学的知识,免疫学和病原实验同样要用到生理学和解剖学的知识,因此在进行基础医学实验教学课程改革过程中,教师加强引导学生综合运用多学科知识分析问题和解决问题,从而促使学生认识到以器官或疾病为核心的整合医学知识体系,有利于学生后期临床阶段的学习。

2.2有利于教师整体素质的提高

2.2.1转变教师思想观念

教师在参与基础医学实验教学课程改革之后,教育思想理念发生明显转变,从以前的“重视理论教学、忽视实验教学”的误区中走出来,真正地认识到“强基础、强技能”和“以学生为中心的自主学习”的重要性,在今后的教学过程中高度重视实验教学。此外,教师逐渐认识到形式多样的实验教学对于提升学生实践能力的重要性,完全接受实验教学由之前简单的验证式实验教学转变为基础性、设计性和创新性实验三个层次,并在实验教学过程中注重培养学生的综合能力,为全面提高实验教学质量奠定坚实的基础。同时,成功地调动教师的主观能动性,部分教师主动地提出增加实验项目或改进实验项目的关键环节,为达到“提高学生实践能力”这一目标献力献策。

2.2.2促进青年教师业务水平提高

优秀的教师团队是课程改革最重要的因素之一,因此,我们采取多种手段提高教师的业务水平。其一,加强青年教师培养,鼓励青年教师不断加强自身业务素质,各学科逐渐形成一套行之有效的青年教师培养方案;其二,严格执行集体备课、试讲和听课等教学活动制度,要求青年教师学习交叉学科的课程,鼓励教师到临床科室学习交流;其三,鼓励青年教师提高学历层次,鼓励参加各种教学比赛,完善实验教学质量评价体系,制定并实施奖罚制度。通过一系列措施的实施,实验教学质量稳步提高,青年教师参加校级或省级教学比赛获奖数量也明显增加,为实验教学课程改革的顺利实施奠定了基础。

3实验教学改革的困难与不足

其一,创新性实验覆盖面不足:由于教学时数限制,创新性实验均安排在正常教学时间之外,给教师带来不便;创新性实验需要较多的投入,难以覆盖全体本科生,仍需要更多的渠道、多样性的创新性实验来增加覆盖面;创新性实验要求教师既有丰富的科研经验,又要有饱满的教学热情,两者均具备的教师尚显不足。其二,教师的现代化教育理念的转变较慢:青年教师易于接受“强技能、重实践”的教学理念,然而,部分老教师思想僵化,不愿意接受新观点,给课程改革的实施带来困难。今后要开展多种形式的教学研讨会,为骨干教师创造参观学习和教学进修的机会,潜移默化地转变轻视实验教学的偏见。

综上,基础医学实验教学是实现本科生“强理论、重技能”的关键教学环节,为达到这一教学目标需要改革传统的基础性实验,有机地结合设计性实验和创新性实验,以提升学生的实践能力和综合素质,促进学生形成以器官为核心的医学知识体系。因此,逐步实施基础医学实验教学课程内容的一体化设计,将基础性实验、设计性实验和创新性实验更好地有机结合和优化,是未来基础医学实验教学课程改革的发展方向。

作者:于建渤 曹永 刘星 朱梅 张绪冬 朱雁飞 唐小云 张晓莉 单位:牡丹江医学院基础医学院 黑龙江省基础医学实验教学示范中心

参考文献:

[1]陈季强,夏强,富丽琴,等.基础医学课程整合教学改革6年总结[J].中国高等医学教育,2006,(11):73-75.

[2]张晓莉,于建渤,李志强,等.完善基础医学实验中心平台建设,深化实验教学改革[J].牡丹江医学院学报,2011,32(5):70-72.

[3]于建渤,李志强,张晓莉,等.本科生病理学创新实验的探索[J].山西医科大学学报(基础医学教育版),2010,12(2):182-184.

[4]唐小云,周晓茵,姬云丽,等.病原生物学实验教学改革的探索[J].基础医学教育,2015,17(3):218-219.

[5]郑慧哲,朱雁飞,曹永,等.数码互动系统在基础医学实验课程整合的应用[J].中国医学教育技术,2015,29(4):415-417.

[6]李明秋,王莹,杨春壮,等.兴趣教学在人体解剖学教学中的应用体会[J].中华医学教育探索杂志,2011,10(8):1005-1006.

[7]唐小云,石学魁,李霞,等.病例讨论课在医学微生物学实验教学中的应用[J].基础医学教育,2015,17(8):697-698.

第9篇:干细胞在临床医学中的应用范文

人类对最新的科学技术总是赋予了无限想象。当3D打印概念席卷整个市场时,人们开始将3D打印与生物医疗结合起来,于是3D生物打印(3D-Bioprinting)便应运而生。以信息化为前奏,以打印成型技术为基础的3D生物打印技术,正在被越来越广泛地应用于修复和替代再生损伤组织和器官的治疗过程中。同时作为目前实现再生医学最具应用前景的新技术之一,3D生物打印也在向着从非生命假体向简单生命体和复杂生命结构体的发展。

如今,3D生物打印的发展已经超越了医学或者生物学单一领域,向着由医学、工程、生物和临床以及伦理和法律有机融合在一起综合领域迈进。在未来,3D生物打印必将对人类的未来产生深远的影响,但也面临着很多发展的挑战。但无论如何,3D生物打印正在重塑整个医疗行业,且日益接近我们的现实世界。

3D打印技术在医学领域得到广泛应用

三年前,3D打印因为被英国《经济学人》杂志认为是“第三次工业革命的重要标志”而被广泛关注。这场技术革新带来的冲击是巨大的,特别是对于中国这样一个亟需面临制造业升级的国家。由于3D打印涵盖了产品生命周期前端的“快速原型”、全生产周期的“快速制造”、大规模的个性化生产能力等诸多特点,特别是可以与互联网和新材料、新能源相结合,所以3D打印被认为可能会带给中国制造业的重大变革。

也正是在最近的三年里,3D打印中的一系列技术已经在中国开花落地,并开始服务于生产实践。诸如光固化、金属熔敷、陶瓷成形、激光烧结、金属烧结等3D打印装备和材料也越来越多地见诸于媒体报道中,例如我国在打印玩具、手机部件、飞机机翼、武器零部件等,3D打印的应用已经越来越普及。

但是3D打印还有一块重要的领域可能被大家忽视,而这块领域已经在默默地发展了十几年,那就是3D生物打印,即将生物打印技术服务于医学或生物学的教学、科研和治疗事业中。

比如在骨科修复领域,我国科研工作者已经取得了不错的科研和临床应用效果。通过计算机图像和CAD/CAM技术,我国已经利用三维打印技术研制出新型人工髋、肩、膝、踝关节、骨盆和四肢长骨假体,并在很多医院已经成功用于临床,且已经形成了产业化。上海交通大学医学院附属第九人民医院、北医三院、西安的西京医院等很多医院都可以进行个性化医疗植入物的设计、生产和植入。目前在人工关节置换、个体化接骨钣、个体化骨盆修复、肩胛骨、锁骨修复、牙齿修复等临床手术中,3D打印技术得到广泛应用。不过在以上介绍的3D打印过程中,并不涉及到细胞的打印应用,主要是通过3D打印金属粉末冶金技术来制作以钛合金材料为基础的个性化骨科内植入物。

例如华南理工大学通过3D打印技术开发的个性化舌侧正畸托槽,主要是针对在矫正牙形过程中,传统的托槽粘在牙齿的外侧会影响美观等不足而研发。其特点是可置放在牙齿的内侧,且根据每个人的每一颗牙齿的实际情况进行定制。目前,个性化舌侧正畸托槽已获得广东省医疗器械产品注册证,并已在国内外开展了临床应用。

另外,3D打印技术还可以用来制作器官或组织的3D模型,可直接应用于医学教学、临床手术前的术前指导及科研。借助于这些3D模型,器官或组织内部构造的细节可以逼真地显示出来,且可以使复杂的人体组织更为直观明了。在术前指导中,通过3D打印可清晰直观地显示患者的疾病状况,在比如复杂骨折与畸形的分布,这样3D打印所模型可提供比医学影像资料更加详细的解剖学信息,实现了由二维到三维、由平面到立体、虚拟到现实的转变。医生可直接在此模型上进行手术设计及模拟,以确保手术的成功,为临床疾病的诊断及治疗提供了精确化、个性化的新型思路和方法。

不过,这些还不是真正意义上的生物打印。无论是打印骨科的植入物,还是打印人体的模型一,这些还只是通过传统的增材制造技术,通过塑料、树脂和钛合金金属等材料形成无生命的假体或模型。

科学意义上的3D生物打印则是以打印细胞为分水岭,也就是“以3D打印为手段,以加工细胞等活性材料为内容,以重建人体组织和器官为目标”。只有真正的3D生物打印,才是塑医疗行业的重要力量。

3D生物打印是真正的医学革命

目前全球3D生物打印技术尚处于起步阶段,如果以打印细胞为分水岭来看,对于颅骨、牙齿或制造器官或组织的3D模型还只能看做是3D生物打印的“前夜”,原因很简单,虽然这些打印技术也被视为生物医学材料领域的重要一环,但是打印出的产品还是非生命假体,而且大多数打印过程仅仅涉及到一种金属或者塑胶材质,所以其对生命医学发展的支撑十分有限。

真正意义上的3D生物打印是向简单生命体和复杂生命结构体方向发展的。采用的打印材料更是超出了传统3D打印的取材空间,比如活细胞、干细胞、水凝胶、可被人体组织吸收的高分子材料等。

不过,应用活细胞进行生物打印,完全不同于传统的三维打印,甚至可以说完全是另外一个领域。

因为打印的材料既然涉及到活的细胞,就需要精确控制细胞的成活率、细胞生长的支架材料、细胞的氧气、水分、营养等微环境,以及后期如何通过血管化来维持组织的生长和代谢。这样一来,需要同时打印的材料就达到几种乃至十几种,打印过程中的精密控制更加复杂,且更不用说分化程度更高,更加复杂的组织。

也正因为如此,3D生物打印才成为医学领域发力的一个焦点,而这个焦点,在我国集中的体现就是国家对3D生物打印的重视。比如在2014年末,“第四届国际增材制造与生物制造会议(ICAM-BM2014)”在北京召开,来自11个国家和地区的180余名与会代表参加了此次会议。内容涵盖细胞三维打印、组织工程支架三维打印、金属增材制造以及增材制造技术中数据处理、建模仿真和创新应用等。

此外,4月份在上海召开的“2015医用新材料与3D打印论坛”以“交叉前沿新时代”为主题。论坛上来自诸多高效、研究所和医院的3D生物打印研究人员就医用新材料和3D打印相关领域的新方法、新发现,以及进一步发展的重点,特别是成果转化等进行交流和研讨,场面十分火爆。第三届世界3D打印技术产业大会将于2015年6月3至6日在成都举行,大会议题之一将重点围绕生物3D打印的技术路线、商业模式、材料、应用,及如何构建3D生物打印生态链等议题展开深入讨论。

这场潜在的医学革命,可以说目前正在生物学和医学以及信息科学领域酝酿着一场风暴,因为3D生物打印的未来应用将满足人类医学发展过程中最大的一块短板,即器官移植和个性化治疗的需要。

如今,医疗领域的体内植入辅助假体的巨大市场是有目共睹的,但其特点和缺陷都非常明显,及属于非活性体,受到人体的排斥反应强烈。这些大多以机械结构(例如骨板骨钉、人工关节、血管支架等)或机电系统(例如人工眼、人工耳蜗、人工心脏等)或高分子材料系统(人工食管、人工胆管、人工肠、人工膀胱)所构建的人体器官,因其诸多不足也正成为生物材料、生物力学、组织工程学、电子学(包括计算机)特别是微电子学以及临床医学相结合的多学科攻坚的重点。人们多么希望在未来能够植入和应用以细胞及组织所构建的“器官”,来修复人体因伤害或发病所需要的天然器官组织的功能。据卫生部门统计,仅仅在我国,每年等待器官移植的患者就超过150万人,这其中只有1万人能够做上手术,而其余超过99%的患者需要继续等待器官源。而世卫组织统计称,全世界需器官移植手术的病人与所捐献的人体器官的数量比为20比1。显然,这是一个世界性难题。从国家层面来说,更需要去系统破解这些难题,从根本上给生命的拯救创造更多机会。

显然,在未来,在医学伦理的制约下,也只有3D生物打印才能破解以上难题。

3D生物打印有望重塑医疗行业

作为一项前沿制造技术,“3D生物打印” 的发展空间巨大。比如通过生物打印技术制造出与真正组织和器官的外形一致,满足外形结构和力学性能的需求,以及具有满足细胞与组织生长所需要的内部微结构且满足生命体生长的生物循环系统的需要的组织或器官产品,人类的诸多医学难题将被突破,已经提及一百多年的个性化治疗、人体器官的个性化定制难题以及使用模式动物的药物测试方式将被彻底改写,也正因为如此,我们才可以说为何3D生物打印有望重塑医疗行业。

全世界每天共有18个人因为找不到合适的器官移植而导致死亡。目前由于器官来源严重短缺,我国的器官移植事业也走到了一个关键的十字路口。面对每年150万的巨大缺口。通过3D生物打印的个性化制造能力与病体需求的差异性充分结合,配合传统的CT、ECT技术,可以在人工假体、人工组织器官的制造方面产生巨大的推动效应。

另外在药物测试中,目前测试药物其中一大部分工作是在模式动物,如猪、牛、小白鼠、兔子的身上完成的,如果未来以生物3D打印的模式器官来代替试验,不仅有利于缩短临床药物研发周期,节省上亿美元研发费用,还将避免潜在的人体试验损害。所以3D打印出的器官不仅能够帮助新药更快的实现试验,以替代临床试验,缩短新药上市周期。

而在科研领域,细胞打印的产品包括组织和器官两类,细胞准确定位和培养之后,形成的结构具备生物特性。可以作为很好的医学研究工具。通过3D技术将三维立体图象打印出实物,成为研究者手中直观的模型,从而帮助科研工作者不断地进行设计上的优化、结构上的优化,加速生物工程医疗领域中医疗设备、仪器、甚至是仪表的设计。

所以在未来, 3D生物打印技术将对生物医药行业带来重大的改变,如同互联网信息技术改变现如今人们的生活一样。

据美国食品与药品管理局预测,人体器官和功能组织替代物将在未来10年占据生物医学工程产业的50%。

也正因为如此,目前世界各国都在积极制定以3D生物打印技术为基础的,针对以人体组织与器官制造领域的中长期研究计划。如美国《2020年制造技术的挑战》将生物制造技术列为11个主要发展方向之一;日本机械学会技术路线图将微观生物力学对促进承载支持组织再生确定为10个研究方向之一,其预测“2020年及以后,适合许多大型组织和器官再生的刺激条件得到明确”,藉此体现机械工程对再生医学治疗的贡献;中国机械工程学科发展战略报告(2011―2020)也明确将生物与仿生制造列为未来主要发展方向之一。

“再生医疗是一个飞速发展的科技领域,肩负着改写人类医疗史的重任。”这是美国Organovo公司网站的一句话。我们更无法想象一百年后的医疗世界,最可能的是,3D生物打印也将成为一种普遍的医疗模式。通过3D打印技术制造器官,不但可解除移植器官资源紧缺的难题,也将对药物开发产生深远影响。

未来市场前景极为广阔

利用3D生物打印技术,目前研究人员已经成功打印出了包括人耳,骨骼以及心脏等器官,并且在局部领域取得了临床试验上的成功。虽然目前并未推广开来,但前景却极为广阔。

据3D生物打印领域的专家戴∪衷菏拷樯埽目前医疗行业3D打印技术的应用主要有以下几方面:一是无需留在体内的医疗器械,包括医疗模型、诊疗器械、康复辅具、假肢、助听器、齿科、手术导板等;二是个性化永久植入物,使用钛合金、钴铬钼合金、生物陶瓷和高分子聚合物等材料通过3D打印骨骼、软骨、关节、牙齿等产品,通过手术植入人体;三是3D生物打印,即使用含细胞和生长因子的生物墨水,结合其他材料层层打印出产品,经体外和体内培育,形成有生理功能的组织结构。这项技术成功后,有望解决全球面临的移植组织或器官不足的难题。

在目前,生物3D打印在药物筛选、手术导板、假肢假体等多领域的盈利模式已经形成。3D打印顶尖咨询机构Wohlers的一项报告显示,2019年3D打印市场规模将达到60亿美元,其中在医疗方面的应用市场份额占15.1%,位居第三位。LuxResearch的分析师预测,3D打印技术在医疗行业将迅速采用,预测2025年该市场达到19亿美元,折合人民币超百亿。业界认为,3D打印在医疗行业甚至整个生命学领域都有广泛的应用前景。

面对巨大的市场,目前国外已有不少公司推出了高级生物打印设备,以适应目前日益强大的科研需求。如最为强大的瑞士RegenHU公司推出的BIOFACTORY系列打印机,最大可以扩展到8只打印头,支持五种打印方式,可让打印的组织赋予更多功能,可以构建更为复杂的组织,最小挤出量为20pl,精度更高。2015年Nature杂志专门刊发RegenHU BIOFACTORY的应用文章,介绍其在构建体外血液-空气组织屏障方面的应用

德国的ENVISIONTEC公司推出的3D-Bioplotter,采用熔融挤出沉积工艺,可以成形多种生物材料。但尚不能进行细胞的直接堆积成形。美国的MicroFab公司针对生物医学和组织工程应用,推出jetLab系统,可以作为生物材料成形的开发平台,进行组织工程支架的三维打印成形研究。

但是在中国,目前仅有两家公司在制造并提供3D生物打印机。其中一家是杭州捷诺飞生物技术有限公司,另外一家是青岛尤尼科技有限公司。目前青岛尤尼在国家863前沿生物技术重大专项的支持下,已经研制出用于临床人体组织缺损修复,可打印多种生物支架材料及细胞的高精度3D打印系统的生物打印机,目前正在进行产业化过程中。

此外,3D生物打印市场的动作频频,也显示出研究单位对该领域的重视。

2015年4月,国家食品药品监督管理总局授予注册证的广州迈普再生医学科技有限公司研发的第一代人工硬脑膜产品――“睿膜”成功上市,这是中国第一个在植入器械领域成功实现产业化的生物3D打印产品。

四川英诺生物拟投资建立 3D 生物打印产业化基地,目前英诺生物已与四川大学华西医院就项目研发合作事宜签署了《战略合作框架协议》。

湖南首家 3D 生物打印临床应用研究所在湘雅医学院成立,据悉该研究所致力于突破增材制造(即3D打印)在临床医疗应用中的核心与关键技术,推动3D打印技术在临床医疗、医学教育、医用生物材料开发等领域的应用。

发展面临多重挑战

3D生物打印是一个数字化、智能化、全自动化制造系统的综合工程,3D生物打印要想取得成功也绝非易事。

根据公开的资料显示,目前3D生物打印机能够非常成功的生产出简单的组织结构,但目前打印最厚的组织也仅仅达到20多层细胞。如以厚度为标准衡量,其仅为几百微米,相当于人类少许的头发。另外,一些团队使用高级的3D生物打印机生产出来的一些更大组织,但其自身力度很差,甚至连自身的磨损都不能承受。此外,怎样使这些被生产出的组织得到存活是科学界关注的话题,比如组织中构建血管和神经通路就属于3D生物打印的核心问题。

此外,3D生物打印需要自动控制及加工制造的软件控制系统,以及高精度、高速度、高效率的硬件。目前在产品价格方面,国外3D生物打印机设备和材料的价格也居高不下。据悉,用于制造器官模型的3D生物打印机售价在120万至400万人民币之间,与通过激光烧结的3D打印机设备价格相当,所以目前还主要是一些有条件的医院和机构在承担相关研究,这也成为3D生物打印发展的障碍之一。

即使是已经进入临床应用的骨科产品,也面临着一系列地审批难题。西安交通大学机械工程学院特聘教授李涤尘和北医三院的刘忠军是将3D打印骨科产品进行临床应用的先行者,但是他们均表示,如何迅速拿到产品审批是个问题。由于目前我国3D打印在医学中的应用相对较严谨,目前还没有一个法律法规来规范。导致了3D打印的器官需要国家医疗器械制度和法律的审批,而这个过程非常复杂,而且风险较高。所以即使李涤尘2004年就成立了公司,到现在也没拿到产品许可证。由于3D打印的产品非常个性化,已经超过现有的产品监管运作模式,所以不可能每个打印产品都去检验。这种风险如何化解以及面对满足这种新的消费需求和商业形态,都需要国家有关部门作出非常具体的研究和回应。

所以综合来看,目前即使政策上如鼓励使用并推广这项新技术,同时严控质量加强行业管理和规范,鼓励创新和临床转化。但涉及3D生物打印的规定仍旧需要重新制定,特别是生物医疗产品的生物相容性和知识产权在内的诸多问题也急需解决。