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現(xiàn)今3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

來(lái)源:杰呈3D打印 發(fā)布時(shí)間:2020/4/8 17:26:17 瀏覽次數(shù):95
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目前,3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了較多的應(yīng)用,可以歸類(lèi)到以下四個(gè)方面:

  • 體外醫(yī)療模型和醫(yī)療機(jī)械個(gè)性化制造

  • 永久植入的個(gè)性化制造:基于仿生的多尺度生物復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),建立具有多尺度復(fù)雜結(jié)構(gòu)的生物系統(tǒng)模型,采用生物相容性的材料,制造出可植入人體的替代和修復(fù)體

  • 組織工程支架的增材制造:人體組織支架和類(lèi)組織結(jié)構(gòu)體的生物制造技術(shù)

  • 細(xì)胞增材制造:利用增材制造技術(shù)制造具有個(gè)性化結(jié)構(gòu)且具有功能性的人工器官和組織


國(guó)外的醫(yī)學(xué)雜志《牙科材料》(Dental Materials)曾經(jīng)刊載過(guò)利用3D打印機(jī)“制造”骨骼的論文,而且宣稱(chēng)該技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到臨床。這種人造骨骼使用的主要材料是磷酸鈣,實(shí)驗(yàn)表明磷酸鈣可以支持成骨細(xì)胞在其中生長(zhǎng)。還添加了硅、鋅等以便提高其強(qiáng)度。在植入體內(nèi)后可以臨時(shí)起到骨骼的支撐作用,并促進(jìn)正常成骨細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育,修復(fù)先前的損傷。


《科學(xué)—轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》期刊稱(chēng),3名美國(guó)嬰兒患有氣管支氣管軟化癥,這會(huì)導(dǎo)致嬰兒氣管周期性發(fā)病并阻礙正常呼吸,最終3D打印的咽喉移植器官最近拯救了他們。研究人員分別對(duì)3個(gè)患病嬰兒進(jìn)行CT掃描,確定了他們氣管的精確尺寸和形狀,然后用計(jì)算機(jī)模型整合這些掃描圖像,采用激光燒結(jié)的3D打印技術(shù)制造出咽喉氣管結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)使用聚己內(nèi)酯制成,浸潤(rùn)在人體體液中三四年后會(huì)生物降解。


醫(yī)療模型13.png


如今專(zhuān)家已經(jīng)研究出利用天然高分子材料(取自動(dòng)物身體)和合成高分子(人造材料)混合,打印出一種全新的肝臟。這種肝臟“仿真度”高,有血管、神經(jīng)系統(tǒng),具有生物活性,未來(lái)可以用于器官移植,解決器官來(lái)源不足、單一等問(wèn)題。清華大學(xué)機(jī)械工程系副教授,國(guó)家器官制造中心主任王小紅教授介紹,近年來(lái),3D打印技術(shù)在她所在的實(shí)驗(yàn)室取得突破性進(jìn)展。她表示,3-5年內(nèi),一些打印出的肝臟很可能走向臨床試驗(yàn)。


上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院整復(fù)外科已經(jīng)使用3D打印技術(shù)用戶頜骨修復(fù)、耳朵重建等領(lǐng)域。上海九院的薛淼教授在2000年左右研制出的“羥基磷灰石”材料,是國(guó)內(nèi)最早研發(fā)的人工骨修復(fù)材料之一。該羥基磷灰石材料可以在常溫下固化、塑形,具有良好的生物相容性,已獲得國(guó)家藥品監(jiān)管部門(mén)的認(rèn)證許可。



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