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3D打印是否能给你一个健康的未来

发布时间:2020-06-28 14:20:17 阅读: 来源:皮带轮厂家

文/ 田天

近年来,3D 打印技术突飞猛进。乐观者认为这项技术宣告着人类文明历史上又一次类似“工业革命”的电子技术变革。

连续的科技报道称这项技术在建筑业、制造业和工程学领域已经有了很多成功的应用。随着越来越多的实验研究,现在该技术又被应用到医学领域。令人振奋的是,越来越多的医学难题似乎也可以随着这项技术的成熟迎刃而解。3D 扫描技术与有机喷墨打印墨水和热塑性塑料相结合,已经能够“生物打印”出人体的某些器官,解决人类历史上很多横亘已久的生理烦恼。

眼睛:

作为人类最爱护的部位之一,眼睛的不足无疑给很多人带来了痛苦。英国公司Fripp 表示,在一小时内打印150 只假眼的梦想已经变成现实。这种大规模生产技术不仅加快了假眼的生产速度,而且大大降低了制作成本。打印的每只眼睛在色调上都有少许区别,这是为了产生更好的美学效果。这个项目主要是为发展中国家的患者提供他们支付得起的假眼。

面部假体:

Fripp 还与英国的设菲尔德大学合作生产面部假体,例如耳朵和鼻子。对患者进行3D 面部扫描后,利用色素、淀粉和硅树脂打印假体,复制出与患者原来的鼻子或耳朵非常匹配的面部结构。这个项目的真正好处是,当你开始佩戴面部假体时,你可以用仅为这项技术一小部分的钱再次订购。

美国康奈尔大学的一个科研组正在进行一个不同的项目:利用包含活细胞的油墨凝胶打印患者耳朵的3D 模子。打印的产品会被注入牛软骨细胞和老鼠的胶原质,培育直至3 个月后它们生长为成品。研究人员表示,人类有可能会在3 年内开始移植这种假体。

塑料颅骨:

除五官外,头部的骨骼病也得到了解决。荷兰乌特勒支大学医学中心的医生称,他们首次成功地量身3D 打印出一个塑料颅骨,为一位患者进行了一次颅骨替代手术。因患有慢性骨骼疾病,这位病人的颅骨厚达5 厘米,导致失明。更换颅骨的手术进行3 个月后,这位患者不仅重见了光明,也重新回到工作岗位中。

骨骼:

3D 打印发展最成熟的一个领域,是生物打印人类骨骼植入物,现在称“置换骨骼”。2011 年,美国华盛顿州立大学的研究人员宣布,他们已经打印出一个像骨骼的结构,它在分解以前,可以作为新骨骼细胞生长所需的支架。这个结构是用磷酸钙打印的,而且已经在动物身上成功进行了试验。

肢体:

除了内部疾病,肢体残障也是一直以来困扰很多人生活的一个难题,幸而热塑性塑料是假手、胳膊,甚至是手指培育的领路者。理查德·范·阿斯是生产这些可支付得起的手和手指假体的其中一人,他的公司Robohand 总部设在南非。该科研组通过将热塑性聚交酯打印与铝和不锈钢手指结合在一起,打造功能健全的机械手。Robohand 正与美国企业家迈克·艾贝林联合进行一个项目,为在苏丹战争中因伤被截肢的人提供他们支付得起的手臂。这项合作被称为“丹尼尔项目”,是以14 岁少年丹尼尔·奥马尔的名字命名的,因为一枚炸弹坠落在位于苏丹努巴山脉的他家附近,导致他失去两个手掌和部分手臂。

牙垫:

美国《医药日报》也报道了3D 打印在医学领域可以用于缓解睡眠呼吸暂停的好消息。根据美国睡眠呼吸暂停综合征协会的消息,估计有2200 万美国人患有不同形式的睡眠呼吸暂停综合征,也就是在睡眠期间咽喉通道被阻塞。更坏的情况是立即无法呼吸,如果不及时治疗,这种状况会导致更严重的疾病,如心脏病、中风和糖尿病。现有的解决方案既昂贵也不舒服。澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的研究人员联合澳大利亚牙科公司Oventus采用3D 扫描仪绘制病人的口腔地图,然后打印相应的牙垫。牙垫的材料是医用钛和医用塑料。这款牙垫可以把气流分向两个独立的通道。使用时从病人口中凸出的“鸭嘴型”钛槽可以确保气流顺畅地到达喉咙深处,避免舌头或口腔内部放松的肌肉阻塞气流。

自体输血机:

血液的重要也被这项技术所重视。英国的Brightwake 公司利用其Dimension 1200es3D 打印机,开发出革命性的自体输血机Hemosep。这款机器可以在进行心脏和严重创伤手术时收集流失的血液,通过使用机械搅拌器和化学海绵技术来集中血液。一旦血液准备就绪,病人通过静脉输液的方式回血。这不仅能为医疗机构节约大量的血液捐赠(通常都处于短缺状态),而且能够减少并发症的风险,如污染或免疫反应。对小孩来说更加安全,因为在外科手术中,小孩比大人面临更多手术风险。

皮肤:

健康考虑外,人类对外表美观的追求也可以被更好的满足,比如皮肤烧伤或剐蹭带来的外形困扰。美国维克森林医学院的詹姆斯·尤正在研制一种能直接在烧伤患者的伤口上打印皮肤的打印机。“油墨”由酶和胶原质组成,它们与组织细胞和皮肤细胞分层打印出来,就会形成移植皮肤。该科研组打算研制一种便携式打印机,以便在偏远地区和战区,可以直接用来在患者的伤口上打印皮肤。

矫形器具:

Sols Systems 公司正在致力于研究溶胶,使用3D 打印制作矫形鞋垫。该公司宣布这个项目已经注入640 万美元的风险投资。脚科医生可以在他们的办公室注册使用此公司的产品。通过Sols 的iPad 应用程序,他们可以扫描病人的脚,使用3D打印做一个脚模,然后用很少的成本定制一个脚垫。已经有50 个医生参与了测试使用,这包括Ali Sadrieh 博士发明的“灰姑娘”的程序,一个女人的脚整容手术,使穿高跟鞋可以更舒适。

(编辑:钠钠)

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