3D打印人體器官
信息來源：中國智能制造網(wǎng) 文章整理：機(jī)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(shù)都成為了“網(wǎng)紅”技術(shù)，吸引了大批忠實(shí)的粉絲。這些技術(shù)應(yīng)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(shí)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(shù)進(jìn)行新產(chǎn)品的研發(fā)和推廣早已不是什么新鮮事。落實(shí)到產(chǎn)業(yè)層面，3D打印已被廣泛的應(yīng)用到制造業(yè)、軍工、汽車、醫(yī)療等眾多領(lǐng)域當(dāng)中。以醫(yī)療為例，采用3D打印技術(shù)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(shù)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(shí)際的應(yīng)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(dǎo)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(shù)，讓患者重見光明。
據(jù)悉，英國紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的科學(xué)家首次成功采用3D技術(shù)打印出人類眼角膜?？茖W(xué)家通過將來自健康供體角膜的干細(xì)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(shí)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(jìn)行進(jìn)一步測試，這一技術(shù)有望在5年內(nèi)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(shù)以及先進(jìn)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(fù)的時(shí)間縮短。
目前，英國一些公司在該方面取得了新進(jìn)展。例如，專注于前列支撐脊柱技術(shù)的私人脊柱公司Centinel Spine利用3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)了一項(xiàng)新的技術(shù)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(zhǔn)，以銷售其集成椎間融合器和非整合椎間融合器的FLX平臺(tái)。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(shè)備獲得醫(yī)療批準(zhǔn)。
3D打印義肢
3D打印技術(shù)正被用于制作個(gè)性化的假肢和矯形支具，以彌補(bǔ)肢體缺陷，畸形或癱瘓。當(dāng)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(yuǎn)或危險(xiǎn)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(dǎo)致很多人無法安裝假肢。
為了解決這些問題，Humanity&Inclusion(HI)在馬達(dá)加斯加和多哥開展了一項(xiàng)新的試驗(yàn)，該試驗(yàn)利用3D掃描和3D打印技術(shù)提供價(jià)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(lǐng)域，打印皮膚組織是該領(lǐng)域最有前景的應(yīng)用之一。然而，目前用于實(shí)驗(yàn)室使用的生物打印設(shè)備體積往往過大且相當(dāng)昂貴，操作起來也很復(fù)雜，這便限制了其在臨床中的應(yīng)用。而3D打印機(jī)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(xué)研究人員開發(fā)出一款手持式3D皮膚打印機(jī)，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(jī)可以在傷口噴射一層以蛋白質(zhì)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(fù)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(guān)節(jié)炎的困擾。這種疾病會(huì)引起身體不適和疼痛，使日常工作變得困難。如何突破技術(shù)難關(guān)解決這個(gè)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(xué)醫(yī)學(xué)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(guān)節(jié)炎影響的活關(guān)節(jié)內(nèi)，來治療關(guān)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(guān)節(jié)中以替換受損部位，可以降低患者的疼痛感，促進(jìn)患者的康復(fù)。
誠然，利用3D打印技術(shù)研發(fā)出的人體器官遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些，未來，隨著相關(guān)技術(shù)的不斷成熟和進(jìn)步，將有多種方法來進(jìn)行生物組織器官及活體細(xì)胞的打印。在各國科研人員的不懈努力下，3D打印技術(shù)一定能更好地服務(wù)于人們的生產(chǎn)和生活。
