“十二五”期间，干细胞研究被列为国家重大科学研究计划，仅973项目中有关干细胞生命科学的研究课题就占了3个。随着生命科学和材料学日新月异的发展及学科交叉，对组织工程中干细胞培养技术的提高和改进需求更加迫切。中国科学院武汉病毒研究所的胡康洪研究员是再生医学领域内当之无愧的开拓者和带头人。
胡康洪博士（资料图）
有关三维细胞培养技术的研究
自从1885年Willhelm Roux从鸡胚中分离细胞首次建立体外细胞培养以来，一个多世纪中在制药、疫苗合成等产业化的领域内得到了蓬勃发展。
但是动物实验完全在体内进行，难以研究单一过程。尤其是在发育生物学领域，迫切需要建立一套细胞培养技术，既能生长传代，还能最大程度地维持体内性状，并分化产生新的组织结构，以便全面研究发育过程。在这样的背景下，伴随着组织工程的新兴发展，三维细胞培养技术应运而生。
不同于传统的二维化单层细胞培养，三维细胞培养技术是指将具有三维结构不同材料的载体与各种不同种类的细胞在体外共同培养，使细胞能够在载体的三维立体空间结构中迁移、生长，构成三维的细胞—载体复合物。
胡康洪本科毕业于武汉大学微生物学专业，自中国科学院武汉病毒研究所获得病毒学硕士学位之后，1995年，国家教委从全国大专院校挑选6名青年科技才俊以“艾伯特”奖学金资助赴德国深造，经过层层选拔，胡康洪脱颖而出。他先后在杜塞尔多夫大学和德国最古老大学之一的弗莱堡大学学习，从事生命科学领域基础研究，相继攻读了病毒学博士并完成分子病毒学博士后专业训练。从2003年开始，他前往巴伐利亚州多瑙河畔风景如画的雷根斯堡，在雷根斯堡大学任职，历任助理教授及课题组长、高级科学家。
在德国期间，胡康洪主要从事肝炎病毒、类病毒RNA结构与功能相互关系在复制过程中的意义等方向的科研工作。2008年被特聘重新回到中科院武汉病毒所工作，他以学科带头人的身份组建了研究员、副研究员、实验员、博士硕士研究生等十余人的学术梯队，除了开展乙型肝炎病毒复制机理研究外，他们还在三维培养技术介导的干细胞组织工程研究方面做了大量的工作。
第一代三维培养系统是运用人工合成的生物高分子微纤维支架，但合成高分子的降解产物可能危害细胞生长。后来虽然多采用更接近体内的细胞间基质蛋白（ECM）作为生长支架，并且多用含有血清的培养基孵育细胞，但由于ECM和血清中包含大量未鉴定组分，这为三维培养介导的针对人体的干细胞临床治疗带来了风险，并且阻碍了其进一步的发展应用。
在此情况下，胡康洪团队研发的第二代三维细胞培养仪无论对生物工程技术发展还是对人体干细胞的临床治疗均具有重要意义。
第二代三维培养系统应用前景广泛
在德国期间，胡康洪的博士后导师曾经做过利用三维细胞培养仪定向诱导干细胞分化成组织的研究，而在前人研究的基础上，他走得更远。
还在德国时，胡康洪就敏锐地抓住科技发展的契机，带领研究组成功突破了第二代三维细胞培养技术中的“微环境”技术难题，他发明的改进型的第二代三维细胞培养仪有效填补了单层细胞培养技术和动物实验的鸿沟。他与德国同事经过数年时间的研究及开发，创造性地运用植入人体后无任何副作用并能被降解的聚脂羊毛作为“人工脉管”代替ECM生长支架，并运用完全不含血清的DMEM化学培养基培植干细胞，从而研发出完全可控制生长环境的第二代三维培养仪。三维细胞培养仪是对再生医学巨大的改革，曾获得过美国、德国的创新奖，在欧美科学界的评价非常高。
胡康洪介绍，第二代三维细胞培养仪在多个方面均具有突破之前技术藩篱的优势：1.模拟体内循环系统，培养液采取连续灌注方式进入培养腔室，保证了细胞生长过程中产生的代谢废物能够被及时带走；2.选用了耐高温抗腐蚀的高强度乳胶材料，极大地延长了使用寿命并降低了耗材费用；3.在培养过程中不需要二氧化碳培养箱，省去了繁琐易污染的常规更换培养液过程；4.使用DMEM化学培养基完全替代价格昂贵的血清，不仅降低了细胞培养成本，而且彻底消除了干细胞再注入人体的安全隐患。
在实验中，胡康洪和同事利用三维细胞培养仪培养并连续观察在三维培养系统中生长的细胞。培养条件中不含血清，建立了完全可控制的生长环境。
虽然已经利用三维细胞培养仪在体外成功分化出组织，但是对于胡康洪来说，人工重建器官的目标还远远没有达到。对此他有一个形象的比喻：比如一些人用硅胶隆鼻，后期身体会产生排斥，造成整形者难以预料的麻烦。他的研究就是利用胶原蛋白先制成三维成型支架，抽提整形者自身的干细胞铺设在支架中，利用一定的培养条件将其定向分化成软骨细胞，从而重建组织工程人工鼻。由于干细胞来自整形者本人，移植后不存在免疫排斥。再如田径运动员膝盖节半月板受伤坏死，可以提取干细胞在体外定向诱导分化，再生的组织重新移植到病人身上实现康复，培养眼角膜也是如此道理。
为祖国的科技复兴而奋斗
自从2008年回国以来，胡康洪不仅将第二代三维细胞培养仪的技术带回了祖国，而且为推动国内组织工程、干细胞治疗等再生医学领域的发展贡献了重要力量。
2008年以来，胡康洪学科组承担了病毒性肝炎“十一五”、“十二五”传染病领域国家科技重大专项。在短短几年的时间里，他们对第二代三维培养系统做了诸多技术改进，使新鲜分离的人类原代肝细胞在更有利于生存和分化的微环境下能够感染乙型肝炎病毒(HBV)，使迄今为止肝炎领域一直缺乏HBV感染细胞模型这一国际难题取得创新性突破，得到了同行专家的高度认同，使重大专项顺利进入“十二五”继续开展研究。
胡康洪和他的研究组创建的三维培养技术，填补了国内组织工程和细胞培养领域的技术空白，广泛应用于抗肿瘤药物，抗病毒药物的筛选、干细胞介导的临床治疗以及生命科学实验室涉及细胞生物学的基础研究。为此，胡康洪先后获得德国细胞生物学会创新奖、武汉东湖高新区第二批“3551人才奖励”、武汉市“华创杯”优秀项目奖、美国圣地亚哥3DBiotek授予的“The Industrial Recognized 3-Dimensional Cell Culture International Expert”(工业界认可的三维细胞培养领域国际知名专家)称号、湖北省“百人计划”入选者等一系列荣誉。2012年由中国高科技产业化研究会编著的中国科学技术出版社出版的《发展高科技 实现产业化—辉煌20年》概括了20年来我国高科技领域的代表性成果， Hu3Dò第二代三维细胞培养仪被评为20年来我国再生医学领域取得的三大代表成果之一。
作为一个科学工作者，首先要有博爱之心和社会责任感，唯有科研才有无限动力。面对成千上万亟待康复的病人需求，胡康洪觉得荣誉、名利都是浮云可以放弃，唯独维护大众健康、提高生命质量最为重要。而且他不喜欢以科学家自居，常说自己只是一个普通的科学工作者，根本职责就是为了人民的健康事业竭尽全力。
