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D打印器官离我们还有多远

发布时间:2019-08-15 17:28:45

  准父母在孩子出生前就能知道胎儿的模样,安一颗假牙只需一个小时,装假肢不再需要反复尝试,想吃营养饮食不必再煎炒烹炸 这一切都有赖于越来越热门的。专家指出,2015年最热门的产品将是机。自从2012年世界上首例 D打印人体气管支架成功植入人体,近年来 D打印已在医学应用上发展迅猛,的一些前瞻性研究和个体实例的出现,将最终促成通过打印人体器官来挽救生命,实现医学的巨大变革。 D打印改变生活、造福健康,离我们已并不遥远。

  据外媒报道,伦敦未来学家詹姆斯 伯利尼表示,2015年将成为 D打印的 发展年 ,SSE公司也在报告中指出2015年最热门的产品将是 D打印机。2014年 D打印机第一次进入圣诞节礼单,就已预示着医疗科技2015年的发展走向。

  D打印又叫累积制造技术,是一种利用计算机的数字模型为基础,使用粉末状金属或塑料或者其他可黏合材料,通过逐层堆叠累积的方式来构造物体的技术。

  伯利尼指出: 在家用市场, D打印机的发展趋势将像上世纪80年代的传真机和微波炉一样。美国宇航局也在大力研发 D打印技术,让未来执行火星探索任务的宇航员在飞船上打印饭食。现在 D打印机的功能不断增多,可以打印玩具、手柄、象棋棋子以及家用设备的零部件,甚至还可以打印食物。打印食物的 D打印机能够让老年人受益,满足个体的营养、饮食需要。 D打印比萨和巧克力还处于初级阶段,但用不了多久便可走进普通家庭。

  D打印胚胎、假牙、义肢等,引领医学的巨大变革

  日本一家公司不久前推出了一项服务,帮顾客 D打印 人体器官 。宫子的儿子桥健在妈妈肚子里才两个月大,而宫子在儿子出生前就已知道儿子长什么样了,正是 D打印帮她实现了这一愿望。其实不仅是胎儿的面部,这家公司还依靠核磁共振成像扫描技术,把整个胚胎的模型都打印出来。

  除了满足准父母的好奇心,人体器官打印 D模型还具有重要的医学价值。有过补牙和镶牙经验的人都知道,为了安一颗假牙,往往需要来回医院好几趟。如今,通过电脑扫描就可以对牙齿进行 D打印,随后直接在仪器上制作出和你的牙根完全匹配的假牙。无论是补牙还是镶牙,基本上一个小时就能完成。光学印模准确快速,更贴合患者的牙床,牙齿 D技术还能够最大化保留健康的牙体组织。

  2014年2月25日,美国肯塔基州的Kosair儿童医院,心脏外科医生在对一个患有心脏病的幼儿进行复杂手术之前,用 D打印的模型规划和实验,保障了手术的成功完成。

  2014年,首批使用 D打印机打印的假肢也用在了患者身上。南苏丹以及多伦多大学和乌干达研究中心联合推出一个项目,为当地人提供 D打印义肢服务,经过训练的当地工程师团队即可为这些战区受伤人士定制义肢。

  D打印在医疗领域更激进的用途还包括,为荷兰一妇女打印了新的头盖骨,为英国一男子进行了面部整形手术。此外,在一次面部移植手术中,医生还根据患者的CT扫描打印了一副1:1的头骨。在中国, D打印的钛脊骨被成功移植到患者身上,解决了罕见矫形条件和非寻常解剖结构下的移植难题。

  2012年,世界上首例 D打印人体气管支架成功植入人体

  很早以前,研究人员就已经在实验室里培植人体器官,但是直到上世纪90年代, 生物打印 才突然引起人们的关注。威克弗里斯特再生医学研究院的科学家,他们 D打印出来了人造膀胱。本世纪初,克莱姆森大学生物工程师托马斯 博兰开始利用喷墨打印机来分离生物 墨水 ,并最终打印出 D物体。2007年,Organovo公司打印的肝脏组织样本用于药物测试和研究。

  2012年,美国俄亥俄州刚生下来6周的小男孩凯巴患上了极端罕见的先天性支气管软化症,无法自主呼吸,必须依赖气管插管生活。密西根大学医学院的专家根据CT的 D成像,使用 D打印机用生物塑料材料打印了近百个气管支架。在得到美国食品药物管理局(FDA)的紧急批准之后,给小凯巴移植了这个 D打印出来的气管支架。术后,小凯巴开始了自主呼吸,数周后,小凯巴出院。这个气管支架是用可以降解的材料做成的, 年后即会自行吸收,到那时凯巴的气管也会发育成熟,不再需要支架了。

  D打印人体器官还处在 皮毛 阶段,离具体应用尚需时日

  如果人们能够按照需要打印人体器官,病人在接受器官移植手术时,就免去了漫长的等待时间。但在 D打印人体器官领域,人们还处于早期开发阶段,医疗应用于 D打印技术还只是 皮毛 。

  北京工业大学激光工程学院教授陈继民表示, D打印技术在医疗领域应用可分为三个层次,离人体越近的应用难度越大。第一层是人体外应用。例如,利用 D打印机可将CT、MR的二维图像生成三维图像和模型,大夫分析病情时更直观,也能帮助他们术前分析和规划,降低手术风险。第二层离人体更近一步,是一些医疗辅助工具。例如,种植牙时为了种得比较准确,可以利用 D打印技术将患者的牙齿模型打印出来,先用计算机模拟种牙的位置、角度和深度,再打印出 导板 ,有了 导板 牙齿就能非常准确地植进去。 第三层,即植入人体内的组织、支架、骨骼和器官,这一层的应用需要很高的技术含量,就目前来说离应用还有一定的距离。 陈继民说。

  威克弗里斯特再生医学研究院主管安东尼 阿塔拉表示, D打印人体器官最主要的难题就是寻找到可以用来构成人体组织的 材料 ,然后让其能够在体外生长。此外,我们还无法将 D打印器官放置人体后,使其能够长时间紧紧黏合在一起。人体真正的器官是非常复杂的,打印出来的细胞尽管能融合在一起,但并不意味着它们就能够发挥功效。

  美国德雷塞尔大学教授、中国 D打印技术产业联盟副理事长周功耀认为, D打印的部分器官等可能在已知科学范畴内没有问题,但在生物技术领域还有很多人类不掌握、没有探究到的信息。即使人工器官在体外功能正常,一旦植入体内,是否能运作、是否产生毒素以及有哪些副作用都不得而知。此外,科学家发现,血管的搭建也不是一件简单的事情。器官需要动脉、静脉以及毛细血管来促使血液循环和体内营养的传输,血管都非常长且非常细微,这样就大大增加了打印的难度。

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