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3D打印技术与生物医疗领域的新奇碰撞
来源: 中关村在线  2015-07-02 16:00:00  责任编辑:未来网阿宗  www.k618.cn
内容提要:近年来,3D打印技术在医疗保健领域的应用已逐渐被深入到假体移植、组织搭建和细胞再生等领域。

  近年来,3D打印技术在医疗保健领域的应用已逐渐被深入到假体移植、组织搭建和细胞再生等领域。3D打印技术的蓬勃发展也似乎一直在改写着医疗领域的奇迹。而在3D打印刚刚接触医疗领域时它能做的也仅仅是构建较为真实复杂的模型。根据英国Visiongain市场研究公司的一份关于“医疗保健领域3D打印市场份额”的预测中指出,到2018年3D打印在医疗保健领域的市场总额将会达到40亿美元。

  3D打印技术与生物医疗领域的新奇碰撞 

  关注生物医学领域3D打印成果的读者一定对Organovo这个名字并不陌生。在现如今生物医学领域最著名的3D打印公司当然要数这家位于美国圣迭戈的上市公司。最近Organovo又将细胞用作“生物墨汁”,通过3D打印程序制成活性人体组织片。这对于3D打印技术的活体生物应用可谓是迈出了十分重大的一步。

  而现如今,很多研究机构和投资企业正把更多的精力和兴趣投入到几个重要的生物医学领域,对于这几大领域已经取得的成就,似乎会让我们激发更大的兴趣。在中国,就在我们身边也有这样的真实的案例。

  3D打印技术与生物医疗领域的新奇碰撞 

  细胞3D打印技术已经很大程度可以实现活体的打印 

  神经外科——神经细胞再生 

  美国密歇根理工大学的研究团队正在研发神经再生。这项研究通过搭建一个母体,以细胞膜质纳米晶体为生物墨水,再添加石墨烯以使其能传递电脉冲,通过桌面3D打印机打印出生物骨架,从而培育出具有全部神经功能的神经细胞。图洛-苏库法教授说,这样的研究设想主要是为了将这些几乎难以再生的细胞重新创造并移植入人体内,这将有助于脊髓损伤病人受伤的神经组织再生。

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  通过3D打印制作的假肢不但匹配程度高并且成本也较低 

  骨科——低成本假肢打印 

  一家名为Projectio的初创公司正在研究通过可安装在iPad和其它类似设备上的App程序进行对病人残肢的扫描,并为他们创造出量身定制的专属假肢。这家公司将利用“面向大众市场对3D技术进行民主化”网上社区开展对那些急需制造义肢人群的3D打印义肢的工作。这家公司表示,他们想通过这样的方法改变以往的这一过程。真正降低假肢的使用成本,造福肢体缺陷的人群。

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  微型机器人可以自由在人体内穿梭并辅助精准化治疗和靶向给药 

  药剂科——靶向药物运输超微机器人 

  这项研究是瑞士苏黎世联邦理工学院机器人学和智能系统学教授布拉德利-尼尔森和微系统和纳米系统学教授克里斯托弗共同完成的。这些在人体内精准运输药物的机器人可以用来改进提升微创手术、靶向用药、远程感应和单细胞操控技术的效果和水平。这项通过3D打印技术实现的微型机器人被设计成“鞭毛”的类似物,这样他们就可以更好的被数字化操控从而灵活的将药物送达至人体各部。

  3D打印技术与生物医疗领域的新奇碰撞 

  3D打印技术可以实现复杂结构器官细节化的完美呈现 

  外科——复杂建模造福外科手术 

  3D打印在医疗生物领域最简单和基础的就要数这一项“扫描建模”了。简单来说,这一项技术就是手术前可以在患者体外打印出一套一模一样的体内实际模型,医生可以通过反复利用模型进行实验分析,从而减少在真实手术中的效率和风险。

  北京阜外医院主要将这一技术应用在心血管介入手术方面,该院与比利时一家名为Materialise的3D打印服务商合作,在手术前提前模拟打印出心脏模型进行精准化训练,从而大大提升了手术的成功率。Materialise主席彼得-雷斯表示:这样的方法对于先天心脏缺陷的婴儿有着十分明显的好处,因为婴儿的器官相对弱小,手术就必须有更充分的准备,也必须非常精细。”这样的建模可以防止手术开腔后诸多意想不到的后果。

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【本文责辑:未来网阿宗】