3D打印人體器官
信息來源:中國智能制造網(wǎng) 文章整理:機械院市場部
如今,3D打印、區(qū)塊鏈、無人駕駛、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興技術都成為了“網(wǎng)紅”技術,吸引了大批忠實的粉絲。這些技術應用在生產(chǎn)生活中,給人們的生產(chǎn)生活方式帶來了極大地改變。
時至今日,大到航空航天小到孩子手中的玩具,利用3D打印技術進行新產(chǎn)品的研發(fā)和推廣早已不是什么新鮮事。落實到產(chǎn)業(yè)層面,3D打印已被廣泛的應用到制造業(yè)、軍工、汽車、醫(yī)療等眾多領域當中。以醫(yī)療為例,采用3D打印技術研發(fā)人體器官已經(jīng)成為未來3D打印行業(yè)發(fā)展的一大方向。
2018年已經(jīng)過去一半,3D打印技術在醫(yī)療行業(yè)又生產(chǎn)出哪些新產(chǎn)品呢?這些產(chǎn)品在實際的應用過程中發(fā)揮了怎樣的作用?下面,讓我們來具體了解一下。
3D打印眼角膜
目前全球每年有大約1000萬人需要移植角膜來防止角膜盲。還有500萬人由于燒傷、撕裂、擦傷或疾病導致角膜瘢痕而完全失明。世界各國的研究者們都在刻苦鉆研,希望通過3D打印技術,讓患者重見光明。
據(jù)悉,英國紐卡斯爾大學的科學家首次成功采用3D技術打印出人類眼角膜??茖W家通過將來自健康供體角膜的干細胞與藻鹽酸(來自海藻的凝膠)和膠原蛋白混合在一起,創(chuàng)造出可以打印的“生物墨水”溶液。在掃描患者的眼睛來量取其真實角膜的尺寸之后,使用這些數(shù)據(jù)打印出與其大小和形狀相配的眼角膜。3D打印的人類角膜將需要進行進一步測試,這一技術有望在5年內投入常規(guī)使用。
3D打印脊柱植入物
通常來說,脊柱衰弱容易引發(fā)疾病,給病人帶來巨大的痛苦。由于像3D打印這樣的技術以及先進材料的出現(xiàn),脊柱衰弱等疾病的治療變得更加容易,并且疼痛和恢復的時間縮短。
目前,英國一些公司在該方面取得了新進展。例如,專注于前列支撐脊柱技術的私人脊柱公司Centinel Spine利用3D打印技術實現(xiàn)了一項新的技術突破。該公司已經(jīng)獲得FDA(美國食品和藥物管理局)的510(k)批準,以銷售其集成椎間融合器和非整合椎間融合器的FLX平臺。隨著FDA繼續(xù)審查和管理醫(yī)療器械制造中的增材制造,越來越多的3D醫(yī)療設備獲得醫(yī)療批準。
3D打印義肢
3D打印技術正被用于制作個性化的假肢和矯形支具,以彌補肢體缺陷,畸形或癱瘓。當前,在許多低收入和中等收入國家,需要假肢或矯形支具的患者中只有5%到15%能夠得到。此外,在偏遠或危險地區(qū),專業(yè)的衛(wèi)生專業(yè)人員可能很少,材料也很昂貴,這就導致很多人無法安裝假肢。
為了解決這些問題,Humanity&Inclusion(HI)在馬達加斯加和多哥開展了一項新的試驗,該試驗利用3D掃描和3D打印技術提供價格合理的假肢。這一舉措將大大降低假肢的成本,讓更多患者受益。
3D打印皮膚
在生物3D打印領域,打印皮膚組織是該領域最有前景的應用之一。然而,目前用于實驗室使用的生物打印設備體積往往過大且相當昂貴,操作起來也很復雜,這便限制了其在臨床中的應用。而3D打印機的出現(xiàn),促使了這一問題能夠更好地解決。
據(jù)了解,加拿大多倫多大學研究人員開發(fā)出一款手持式3D皮膚打印機,可以打印皮膚組織,直接覆蓋傷口,加速愈合,這對于廣大病患來說無疑是一大福音。打印機可以在傷口噴射一層以蛋白質為基底的“生物墨水”,其中的膠原蛋白和血纖維蛋白可發(fā)揮修復皮膚的作用。
生物3D打印活體組織
在世界各地,許多患者飽受關節(jié)炎的困擾。這種疾病會引起身體不適和疼痛,使日常工作變得困難。如何突破技術難關解決這個問題,成為了很多國家和地區(qū)研究的重大課題。
近日,荷蘭烏得勒支大學醫(yī)學中心(UMC)的研究人員正致力于研究生物3D打印組織,并將其植入受關節(jié)炎影響的活關節(jié)內,來治療關節(jié)炎。通過開發(fā)生物3D打印的組織,并將這些組織植入活體關節(jié)中以替換受損部位,可以降低患者的疼痛感,促進患者的康復。
誠然,利用3D打印技術研發(fā)出的人體器官遠遠不止這些,未來,隨著相關技術的不斷成熟和進步,將有多種方法來進行生物組織器官及活體細胞的打印。在各國科研人員的不懈努力下,3D打印技術一定能更好地服務于人們的生產(chǎn)和生活。