世界上首顆3D列印心臟問世!有血有肉會跳動
世界上首顆3D列印心臟問世!有血有肉會跳動
2019.04.20 | 物聯網

一項新的科技突破,有可能讓漫長而危險的器官移植徹底成為歷史。

4月15日,以色列特拉維夫大學在綜合科技期刊Advanced Science上發表,宣布成功用人體細胞製造出世界上首顆3D列印心臟。

這顆3D列印的人工心臟大約兩公分長,和兔子的心臟大小差不多,看起來像個精緻的小玩具。然而這顆心臟是貨真價實的人類心臟縮小版,不僅有心臟細胞,還有血管和其他支撐結構,甚至能像真實的心臟一樣跳動。

如果世界上真的存在身高30公分的迷你小人,這顆心臟理論上能支持它的一切生理活動。

最關鍵的是,這顆心臟的列印原料和黏合膠水,都來自患者的細胞,才不會在器官移植時有任何的排斥反應。而在之前,所有的人造器官都是用合成材料,或其他非來源於患者的材料製成。

器官移植手術的黎明,可能真的要到來了。

3D列印人體器官怎麼做到的?

3D列印人體器官,並不只是把細胞堆成心臟或腎臟的樣子。

雖然人類早已掌握了人工培養簡單人體組織的技術,但想要生產一顆完全匹配患者免疫、細胞、生物化學和解剖學特性的心臟,還是難上加難。

尤其是心臟內,複雜的血管網路和其上附著的肌肉組織需要嚴格符合正常心臟解剖結構,才能保證心臟的正常工作。

而3D列印技術,使從零開始重建心臟成為了可能。

根據特拉維夫大學發表的論文〈3D Printing of Personalized Thick and Perfusable Cardiac Patches and Hearts〉,列印心臟的原料來自從患者身上取出的網膜組織。網膜組織位於人類的內臟外部,像帷幔一樣保護著內臟。

之後,網膜組織會被分離成細胞和基質兩部分。

通過重新寫程式,網膜中分離出的體細胞會再次回歸可以分化的多能幹細胞。在誘導下,多能幹細胞重新分化為構成心臟主體的心肌細胞和構成血管的內皮細胞。

而分離出的基質則會被加工成水凝膠。

接下來,心肌細胞和內皮細胞將被分別置於水凝膠中培養,形成3D列印所需的材料。

在下圖中,我們可以清楚地看到用於3D列印的原材料。a是剛剛剝離出的網膜組織,而把細胞全部分離後,網膜組織留下了圖b中像鍋巴一樣的基質。圖c則是「鍋巴」做成的水凝膠,會在列印中擔任「生物油墨」的角色。

最後一步,是對患者的心臟建模。

對心臟的建模非常複雜,既要重現患者本身的心臟(畢竟世界上沒有兩顆一樣的心臟),又要靠想像力補足細節。

對患者心臟進行CT掃描後(圖a),科學家們得以識別患者心室中主要血管的3D結構和方向(圖b)。在確定了大血管後,學者們就能藉助CAD軟體,重現出在血管外的心肌尺寸和幾何形狀了。

由於CT掃描不能呈現小血管的圖像,後續還要藉助數學模型,計算心臟中的血氧濃度,將較小的血管加到基本脈管系統設計中(圖d)。

由於整個列印過程中用到的細胞和黏合劑均來自患者本身,這樣的器官不會引發任何排斥反應,堪稱「即裝即用」,安全無虞。

第一顆3D列印心臟問世,但離真正能在人體上使用還有多遠的距離?

這個問題的答案,連研究人員自己也不能確定。

特拉維夫大學分子細胞生物學與生物技術學院教授,本論文作者之一Tal Dvir在聲明中說到:「目前為止,我們的技術僅能做出微型心臟,但製造人類大小的心臟所用的技術是一樣的。」

除了尺寸問題,真實的心臟還應該能與血管相連,把血液泵送到身體各處。「雖然這顆心臟可以收縮,但我們還沒能將它與血管相連,」Dvir 教授說,「真正的心臟應該能與血管融為一體,自主工作。」

研究人員表示,下一步,他們將嘗試把3D列印心臟移植到動物身上。

然而,這項技術的目的遠不止心臟移植。

利用相同的技術在膀胱、耳朵、血管、氣管這些結構更簡單的器官和組織上完全可以重現。對於心臟局部受損的患者而言,利用3D列印技術製造的心臟補丁(cardiac patch)在不久的將來也可以看到。

「也許,在十年內,世界上最好的醫院就會配備器官列印機,讓器官和組織列印成為一項常見的手術。」Dvir教授說。

本文授權轉載自:PingWest

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45 年製鎖老廠的智慧進化:金泰工業如何用數位轉型打造第二成長曲線?
45 年製鎖老廠的智慧進化:金泰工業如何用數位轉型打造第二成長曲線?

這是一場以成長為名的轉型故事,主角是成軍超過 45 年的製鎖大廠—金泰工業。

走過近半個世紀的製鎖歲月,金泰深知,在數位浪潮席捲下,守成即是退步。尤其當物聯網趨勢興起,讓鎖具不再只是單純的硬體,而是結合系統與服務的智慧管理平台,金泰敏銳地看見這場轉變背後的全新市場路徑,進而在原有 B2B 製造基礎上,創立全新品牌「安捷鎖( A Good Lock )」,進軍 B2C 智慧門鎖市場,為公司開拓第二成長曲線。

為了支撐這條品牌升級之路,金泰經營管理層在智炬科技的輔導下,從經營思維、企業文化、商業模式到作業流程重新盤點,並導入叡揚資訊的雲端服務方案,逐步落實管理標準化、流程自動化與客戶資料整合。這場轉型不只是系統導入,更是一場由內部管理能力出發,支撐外部品牌成長的組織升級工程。

金泰早期以 OEM、ODM 模式經營
金泰早期以 OEM、ODM 模式經營,產品包括箱櫃鎖片鎖與電源開關鎖。
圖/ 金泰工業

早期金泰以箱櫃檔片鎖及電源開關鎖為核心產品,透過代工製造模式服務企業客戶。隨著物聯網趨勢興起,開始跨足電子鎖領域,在產品中導入指紋辨識,感應刷卡,密碼與手機連動等電子模組,成功敲開智慧生活的大門。

金泰副總經理曾慧芳表示,金泰在切入消費市場的過程中觀察到,目前市面上的智慧門鎖大致可分為兩類:一類是價格較高的歐美進口品牌;另一類則是透過網購流入、缺乏售後保障的產品。無論是哪一類,主要都以新建大樓為應用場景,較難滿足既有住宅的實際需求。

「臺灣老公寓常見木門、鐵門等配置,門型與結構條件較為多元,市面上主流智慧鎖未必能直接適用;另一方面,更換整片門板對不少家庭而言也是一筆不小的支出。基於這樣的在地住宅條件,金泰將自身長期累積的鎖具製造與研發經驗,結合外部夥伴的電子模組與應用技術,投入更符合臺灣住宅條件的智慧門鎖開發。目標不是單純把智慧鎖賣進市場,而是讓既有住宅也能在不大幅更動門體結構的前提下,以更便利、可負擔的方式完成智慧升級。

在通路策略上,金泰也展現了不同於業界的佈局。相較於仰賴大型零售賣場、電商平台等模式,金泰選擇與遍佈各地的社區鎖匠合作。曾慧芳認為,社區鎖匠是消費者心中具備高度信任感的服務節點,且具備專業知識,不僅能販售產品,更能提供安裝與售後維修服務,成為串聯原廠與終端用戶的重要服務橋樑。

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金泰工業副總經理曾慧芳表示,社區鎖匠是消費者心中具備高度信任感的服務節點,且具備專業知識,成為串聯金泰與終端用戶的重要服務橋樑。
圖/ 數位時代

築起品牌夢,金泰以內部升級鋪路,迎戰全新商業模式

因應智慧鎖帶來的全新商業模式,金泰意識到,未來面對的已經不只是企業客戶,也包含鎖匠以及終端使用者。這代表團隊需要更完整的客戶管理、服務追蹤與互動機制,才能支撐從代工製造走向品牌經營的轉變。

金泰早在 2022 年前後,便開始透過智炬科技輔導與政府相關數位轉型資源對接,例如中企署 N 世代課程,產發署精實蹲點計畫,系統性盤點企業營運流程與員工賦能與接班轉型佈局,並以內部產出的數轉藍圖,於 2024 年通過產發署中小製造業接班傳承數位轉型主題式研發計畫案的規劃案為啟動數位轉型布局的起點。

金泰製造經理黃智政說明,過去內部雖已使用 Excel 與 ERP 輔助日常作業,但多數流程仍仰賴紙本、人工記錄與部門間轉傳。 ERP 主要協助處理訂單、生產與進銷存等內部管理需求,卻難以完整承接業務拜訪、客戶互動、售後服務、鎖匠通路與終端消費者資料等外部市場資訊。當資料分散在個人電腦、紙本紀錄或不同部門手中,不僅增加重複抄寫與管理負擔,也讓企業難以及時掌握市場變化與客戶需求。

以客戶經營為例,客戶與公司的往來紀錄,多半保存在業務個人的電腦或筆記本中,難以被整合,也不容易在團隊之間透明共享。因此,若遇到業務同仁外務或請假時,客戶只能被動等待,而當公司要推新產品、找新市場,或需要其他同仁協助一起服務客戶時,也很難快速掌握客戶全貌。

面對這樣的挑戰,金泰管理團隊先透過外部課程與企業參訪,建立對數位轉型的共識,再回頭審視自身的商業模式、核心價值與關鍵活動,梳理銷售前中後、採購、生管到包裝等各職能的工作流程,找出卡點,隨後再導入叡揚資訊 Vital CRM 客戶關係管理系統、 C.ai 對話式服務平台聊天機器人、 Vital BizForm 智慧表單等解決方案,重新設計更符合實際習慣的運作方式。

建立客戶統一視圖、決策效率提升 30% ,用數據揪出商機

協助金泰推動數位轉型的智炬科技總經理歐俋伶指出,當金泰從接單生產逐步走向計劃性生產,更需要即時掌握市場需求、客戶回饋與銷售趨勢,才能反過來驅動產品開發與營運決策。因此,規劃金泰選擇以 Vital CRM 作為核心工具,運用成熟穩定的雲端服務架構,快速建立客戶資料整合、商機追蹤與管理報表機制,而非一開始就投入高成本、高維護負擔的客製化系統開發。

金泰業務部經理楊順婷也認同表示, Vital CRM 不僅讓客戶資料從過去分散於個人手中,轉變為團隊共享的資產,更協助公司建立完善的代理人機制,確保客戶服務不中斷。更重要的是,隨著數據持續累積,管理層還能藉由 Vital CRM 中的 Insight 報表加速決策效率。

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金泰製造經理黃智政指出, Insight 的可視化圖表,讓管理決策效率提升約 30%。
圖/ 數位時代

「 Insight 的可視化圖表,讓管理決策效率提升約 30% ,」黃智政說,過去若要掌握市場分布、客戶類型與商機變化,往往需要由人員跨表單、跨部門彙整資料,不僅耗時,也容易因資料格式不一而影響判讀。智炬科技在協助金泰進行職能別流程梳理時,進一步將銷售前端的詢價、報價、客戶需求與商機標籤,串聯到後端物管、廠務與組立包裝出貨等支援流程,讓市場資訊不再停留於業務個人經驗,而能成為跨部門共同判斷的依據。導入 Insight 後,管理層透過可視化圖表即時掌握關鍵指標,包含市場需求變化、熱門產品類型、報價密集度與潛在備料需求,並同步拉動資源體系的物管與廠務端的監控看板。如此一來,會議討論不再只是「等待資料整理」,而是能根據數據判斷下一步,提前協調備料、生產排程與交付節奏,讓售前商機、內部支援與客戶服務形成更即時的決策閉環。

金泰 Insight 報表
金泰團隊藉由 Insight 報表即時洞察需求動態,協調備料、排程、交期,把各個環節變得清晰可控。
圖/ 金泰工業

此外, Vital CRM 也進一步擴大商機經營的可能性。過去從展會蒐集的名片,多半僅在特定產品推出時才會進行再行銷,如今透過多元標籤記錄客戶潛在需求,擴大再行銷的範圍與市場。同時,金泰也將客戶滿意度調查從傳統 Word 表單改為 Vital BizForm 線上表單,便利的填寫體驗不僅讓回收率提升 17% ,更藉助統計功能即時分析市場回饋。

跨入 B2C :整合 C.ai 、 Vital BizForm 與 LINE ,優化服務流程

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金泰以台灣人最熟悉的 LINE 作為服務入口,鎖匠與消費者的訂單及互動資料,透過 C.ai 建置的聊天機器人自動回傳 Vital CRM,省去人工轉填作業。
圖/ 金泰工業

在 B2B 基礎上,金泰進一步將 Vital CRM 延伸應用至 B2C 場景,並結合 LINE 官方帳號、Vital BizForm 與 C.ai 對話式服務平台,打造從鎖匠通路到終端消費者的完整服務流程。

以鎖匠通路為例,考量合作鎖匠日常最熟悉的工具就是 LINE ,金泰運用 Vital BizForm 製作電子化訂單,並整合 LINE 官方帳號,讓鎖匠可直接查詢產品規格、取得安裝指引並完成下單。訂單資料再透過 C.ai 建置的聊天機器人回傳至 Vital CRM ,減少人工重複登打,也讓通路資料能被系統化紀錄並能與製造廠內備貨機制同步。

在消費者端,金泰同樣透過 LINE 建立服務入口,提供產品介紹、操作說明與保固申請功能。其中,保固卡同樣以 Vital BizForm 來設計,消費者線上填寫完成後, C.ai 會將相關資訊傳至 Vital CRM ,更會同步標註負責服務的鎖匠資訊,未來若產品需維護或有操作疑問,就能立即追溯最初負責的鎖匠,快速進入服務流程。

透過這樣的數位串接,所有互動資料皆回流至 Vital CRM ,形成完整的客戶輪廓,包括產品型號、安裝紀錄與服務歷程,不僅降低了客服負擔,更幫助鎖匠持續經營回頭客,讓客人獲得更完善的服務,創造三贏局面。

展望未來,金泰也計畫在既有數位基礎上,持續深化資料治理與知識管理能力,例如導入叡揚知識管理系統,將產品知識、安裝經驗、售後紀錄與市場回饋進一步沉澱為企業資產。對金泰而言,數位轉型的目的不只是提升內部效率,更是為品牌經營、通路共創與海外布局奠定基礎。未來,隨著「安捷鎖」持續深耕台灣並拓展國際市場,金泰也將從傳統製鎖廠,逐步走向結合製造實力、在地服務與智慧科技的安防品牌。

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金泰工業以「安捷鎖」品牌切入智慧門鎖市場,並透過數位轉型為智慧鎖業務與新市場布局奠定基礎。
圖/ 金泰工業

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