目前3D打印(yin)在醫(yi)學領(ling)域占據著重要的(de)地位,3D打印(yin)除了輔助醫(yi)療、制(zhi)造部分(fen)人體(ti)器官以外,在提供訂制(zhi)、個(ge)性化的(de)醫(yi)療儀器設備方(fang)面也有巨大潛力。
首(shou)先,利用3D打(da)(da)印技術可(ke)以(yi)生(sheng)產獨特計量的(de)(de)藥物(wu)。其次,3D打(da)(da)印技術可(ke)以(yi)打(da)(da)印出(chu)活體組織。再次,通過3D打(da)(da)印技術可(ke)以(yi)更精準地控制復雜的(de)(de)藥物(wu)釋放(fang)曲線。最后, 3D打(da)(da)印技術可(ke)以(yi)給(gei)患者(zhe)提供個性化的(de)(de)藥方。
3D打印在(zai)醫療方(fang)面的(de)應用已經(jing)有將近20年了,在(zai)這20年里,3D打印大致(zhi)分(fen)為三個層次:
1.第一(yi)個層次無生物相(xiang)容性的材料
這種材(cai)料只對材(cai)料的(de)強(qiang)度和力(li)學性能(neng)有(you)要求,但是(shi)不可以(yi)植入人(ren)體(ti),一般這種材(cai)料都是(shi)用于牙科手術(shu)的(de)導(dao)板和護具。
2.第二層次個性化永久植入物
相(xiang)對于(yu)第一階段(duan),材(cai)料上的(de)進步是材(cai)料具(ju)有生物相(xiang)容性,一般用的(de)材(cai)料是特定的(de)樹脂(zhi)或(huo)者是鈦(tai)合金,像這(zhe)種(zhong)材(cai)料的(de)話(hua)可(ke)以植入體內(nei),不會產生什(shen)么(me)不良反應。
3.細胞3D打印
所用的(de)打印機其實(shi)是(shi)和傳統(tong)的(de)打印機技術是(shi)一(yi)樣的(de),精度也非(fei)常高(gao),只不過(guo)材(cai)料(liao)是(shi)從傳統(tong)塑料(liao)或者金(jin)屬(shu)變(bian)成了(le)一(yi)種(zhong)特殊的(de)凝膠,這種(zhong)凝膠中含(han)有(you)(you)細(xi)胞和可生物降解的(de)材(cai)料(liao)。這種(zhong)材(cai)料(liao)主(zhu)要是(shi)為了(le)保(bao)證在打印過(guo)程中保(bao)持一(yi)定(ding)有(you)(you)特定(ding)的(de)形狀(zhuang),像肝臟(zang)形狀(zhuang)、腎臟(zang)形狀(zhuang)。
打(da)印(yin)出(chu)來的(de)這種器官,跟傳統從其(qi)他捐獻者身上移植過來的(de)有很(hen)大的(de)優勢,就是它的(de)細胞是采自于(yu)病(bing)人本身的(de),所以裝進去不會有任何排斥反應。
3d打印在(zai)醫療領域的(de)一些(xie)案例(li):
1、打印外骨骼
3D打(da)印現在(zai)已經進軍(jun)體外骨骼打(da)印,旨在(zai)輔(fu)助殘(can)疾人(ren)士(shi)與肌(ji)肉萎縮人(ren)士(shi)提升行動能力。經3D打(da)印制(zhi)作的輕量級體外骨骼可(ke)以(yi)輔(fu)助用戶站(zhan)立及走動。
2、打印活體(ti)組織
研究人員日(ri)前(qian)創造出一(yi)(yi)種水滴網絡,能夠模仿生物(wu)組織(zhi)中的一(yi)(yi)些(xie)細胞特性。利(li)用(yong)一(yi)(yi)臺3D打印機,研究小組可將(jiang)小水滴組裝(zhuang)成為(wei)一(yi)(yi)種類似(si)膠狀(zhuang)物(wu)的物(wu)質,它能夠像肌肉一(yi)(yi)樣彎曲,并能夠像神經細胞束一(yi)(yi)樣傳輸電信號,可用(yong)于(yu)修復(fu)或緩解器官(guan)衰竭。這一(yi)(yi)技術應用(yong)在醫(yi)療領域有望能夠合成人造組織(zhi)或器官(guan)模型。
3、打印器官
科研人員采用3D打印技(ji)術(shu)(shu)配合人體(ti)自身細(xi)胞,使用加入細(xi)胞混合物凝(ning)膠的(de)(de)可生物降解(jie)腳(jiao)手架,逐層構建出了(le)(le)腎臟(zang)。這項(xiang)技(ji)術(shu)(shu)還(huan)幫(bang)助(zhu)一個(ge)孩子成功(gong)移植了(le)(le)人工膀胱(guang)。此外,利(li)用CT掃描等醫學(xue)影(ying)像技(ji)術(shu)(shu),3D打印機還(huan)可以采用丙烯酸樹脂制作(zuo)出半透明(ming)的(de)(de)器官(guan)模型,從(cong)而幫(bang)助(zhu)外科醫生了(le)(le)解(jie)器官(guan)內部結構,實現腫瘤放(fang)療效果的(de)(de)可視化。美國科學(xue)家成功(gong)利(li)用3D打印技(ji)術(shu)(shu)制作(zuo)出了(le)(le)能夠精確復制疑(yi)難(nan)并發癥(zheng)患者的(de)(de)心(xin)(xin)臟(zang)解(jie)剖結構的(de)(de)人體(ti)心(xin)(xin)臟(zang)模型,用于(yu)醫生術(shu)(shu)前研究患者心(xin)(xin)臟(zang)結構。
4、打(da)印(yin)支氣管(guan)
醫務(wu)人員利(li)用3D打印機,采用生物材料制作(zuo)出了(le)一(yi)(yi)個可在氣道中(zhong)開辟通(tong)道的夾(jia)板,成功挽救了(le)一(yi)(yi)名支氣管軟(ruan)化的嬰(ying)兒(er)。
5、打印頭骨
3D打印(yin)技術憑(ping)借(jie)優異(yi)的(de)可定制性成(cheng)為骨(gu)科領域的(de)寵兒(er)。美國當地的(de)醫療機構正(zheng)(zheng)試圖(tu)將3D顱骨(gu)打印(yin)引入到臨床治療中。目(mu)前打印(yin)材料還未正(zheng)(zheng)式(shi)被美國食(shi)品(pin)藥(yao)物管理局(ju)(FDA)批(pi)準,如(ru)果(guo)材料申請能夠通(tong)過,那么(me)預計會有(you)75%的(de)顱骨(gu)外傷患者(zhe)接受相關(guan)修補手術。
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