來(lái)源：e鍵打印
發(fā)布時(shí)間：2015-06-04 09:14:07
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作為這個(gè)時(shí)代最具顛覆性的生產(chǎn)工具，3D打印自從問(wèn)世以來(lái)便不斷挑戰(zhàn)著我們的想象空間。現(xiàn)在我們住的房子、開(kāi)的車(chē)子、穿的衣服、吃的東西等等這些都可以用3D打印來(lái)實(shí)現(xiàn)。
但是您應(yīng)該沒(méi)有想到身體的器官、干細(xì)胞、皮膚、骨骼等等都用3D打印運(yùn)用。當(dāng)科技得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展，當(dāng)3D打印遇見(jiàn)醫(yī)療，當(dāng)人類(lèi)未來(lái)健康得到前所未有保障，這一切皆有可能。
今天就為大家盤(pán)點(diǎn)一下3D打印在醫(yī)療領(lǐng)域的7大先進(jìn)應(yīng)用，它們看起來(lái)像Michael Crichton科幻小說(shuō)里的場(chǎng)景，現(xiàn)在我們利用3D技術(shù)這些科幻場(chǎng)景，成為現(xiàn)實(shí)，走進(jìn)大家生活。
生物打印主要是以活細(xì)胞為主要成分的生化墨水作原料。通常來(lái)說(shuō)，打印特定的器官需要先輸入一個(gè)特定的數(shù)字模型，經(jīng)過(guò)3D打印機(jī)的逐層噴墨，再將打印出樣本放到培養(yǎng)器中，以便“細(xì)胞”能夠融合。目前科學(xué)家們正在研究打印不同組織的技術(shù)，而3D噴墨印刷也將被用于開(kāi)發(fā)先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)備和工具。
相比于打印其他物體，打印人體器官是件比較復(fù)雜的事。首先科學(xué)家需要對(duì)病人進(jìn)行CT掃描，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件來(lái)分析結(jié)果，并制出一張“藍(lán)圖”，通過(guò)這張圖知道細(xì)胞在每層組織中的位置，才可以進(jìn)行打印。雖然目前尚未誕生能夠用于外科手術(shù)的完整器官，但研究者們已經(jīng)打印出了腎臟、心臟等組織樣本。
胚胎干細(xì)胞有著驚人的再生能力，同時(shí)可以分化成人體的各種細(xì)胞。2013年，蘇格蘭赫瑞瓦特大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)首次用人類(lèi)胚胎干細(xì)胞進(jìn)行“打印”。由胚胎干細(xì)胞制造出的三維結(jié)構(gòu)可以讓我們創(chuàng)造出更準(zhǔn)確的人體組織模型，這對(duì)于試管藥物研發(fā)和毒性檢測(cè)都有著重要意義。未來(lái)如果能用自體干細(xì)胞進(jìn)行打印器官，還能大大降低患者的免疫排異反應(yīng)。
3D打印皮膚給燒傷患者、皮膚癌癥患者提供了更好的治療可能。美國(guó)維克森林大學(xué)正在研究一項(xiàng)皮膚激光掃描的打印方式，利用3D打印機(jī)直接將皮膚細(xì)胞打印在燒傷創(chuàng)面上，這種方法遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的皮膚移植技術(shù)。除此，英國(guó)利物浦大學(xué)的研究者們正在努力正在研發(fā)一個(gè)可以讓打印皮膚與個(gè)體皮膚相匹配的系統(tǒng)。因?yàn)槊總€(gè)人的皮膚上都有著獨(dú)一無(wú)二的斑點(diǎn)、褶皺和紋理。他們還認(rèn)為，有朝一日，人們可以通過(guò)手術(shù)隨意換上自己喜歡的3D打印皮膚。
與傳統(tǒng)技術(shù)相比，3D打印的骨骼有兩大優(yōu)勢(shì)。一個(gè)是可以“打”出任何形狀的骨骼。3D打印技術(shù)可以直接生產(chǎn)出同一形狀、體積的內(nèi)植物，填充到缺損部位里面，上下用螺釘固定就非常牢固。另一個(gè)是該類(lèi)植入物帶有可供骨頭長(zhǎng)入的孔隙，可以將周邊的骨頭吸引進(jìn)來(lái)，使真骨與假骨之間結(jié)成牢固的一體。
前段時(shí)間，來(lái)自英屬哥倫比亞大學(xué)生物工程學(xué)系的學(xué)生贏得了一項(xiàng)特殊的獎(jiǎng)項(xiàng)：他們?cè)O(shè)計(jì)并用3D打印出了“皮膚外科吸煙機(jī)”，可以有效清除激光手術(shù)治療中產(chǎn)生的煙霧。像手術(shù)刀、止血鉗、夾子等等3D外科手術(shù)工具如今也已投入應(yīng)用。最重要的是，它們不僅可以無(wú)菌打印，造價(jià)也是不銹鋼材質(zhì)手術(shù)工具的十分之一。
專家可以借3D打印技術(shù)更有效、更系統(tǒng)研究腫瘤的發(fā)育和生長(zhǎng)。通過(guò)這項(xiàng)工程，研究者們可以更好地進(jìn)行藥物測(cè)試、更可靠地預(yù)測(cè)新療法的安全性和有效性。3D技術(shù)將促進(jìn)包括癌癥在內(nèi)多種疾病的新藥物的開(kāi)發(fā)，也許在我們有生之年就能夠找到治療癌癥的方法。
來(lái)自美國(guó)的研究人員目前就試圖用3D打印技術(shù)來(lái)打印心臟的各個(gè)部分，他們的目標(biāo)是將這些部分組裝起來(lái)，利用病人自身的可移植細(xì)胞，來(lái)為病人打造出一個(gè)新的心臟。目前研究者們已經(jīng)將利用細(xì)胞打印出的心臟瓣膜和小靜脈在小白鼠身上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并收獲了不錯(cuò)的反饋。而此項(xiàng)技術(shù)的挑戰(zhàn)就是如何使心臟內(nèi)所有細(xì)胞能夠正常地協(xié)同工作以及如何讓打印出來(lái)的心臟細(xì)胞保持存活。
未來(lái)3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的發(fā)展空間巨大、發(fā)展前景顯著，對(duì)人類(lèi)健康大有裨益，也許到那時(shí)候“生老病死”已經(jīng)不再是問(wèn)題。
來(lái)源：thefutureofthings.com
作者：Adrienne Erin
