理论教育 3D打印医疗植入物:提高生活质量的新选择

3D打印医疗植入物:提高生活质量的新选择

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:因为3D打印产品可以根据确切体型匹配定制,通过3D打印制造的医疗植入物将提高你身边一些人的生活质量。应用案例:2013年2月,美国康奈尔大学和威尔.康奈尔医学院的研究人员合作,利用三维打印技术和含有牛耳活细胞的凝胶造出一种新型人工耳,无论在外观还是功能上均可与真耳相媲美。此后数周内,软骨逐渐增多并取代凝胶,3个月后软骨会形成柔韧的外耳,替代最初用于塑形的胶原蛋白支架。

3D打印医疗植入物:提高生活质量的新选择

因为3D打印产品可以根据确切体型匹配定制,通过3D打印制造的医疗植入物将提高你身边一些人的生活质量。这种技术已被应用于制造更好的钛质骨植入物、义肢以及矫正设备。

打印制造软组织的实验已在进行当中,很快通过3D打印制造的血管和动脉有可能应用于手术之中。最理想的情况是,3D打印技术在未来某一天有可能使定制药物成为现实,并缓解甚至消除器官供体短缺的问题,如图所示。

应用案例:2013年2月,美国康奈尔大学和威尔.康奈尔医学院的研究人员合作,利用三维(3D)打印技术和含有牛耳活细胞的凝胶造出一种新型人工耳,无论在外观还是功能上均可与真耳相媲美。相关论文在线发表于《PLOS ONE》上,如图所示为打印出来的耳朵器官和手指骨。(www.daowen.com)

研究人员表示,通常的人工耳材料密度和泡沫聚苯乙烯差不多,质感与真耳相差较大;如果用病人的肋骨组织以手术方式重塑外耳,不仅难度大,还会给病人带来很大的痛苦,因此很难制成既美观又实用的人造耳。

为造出这种生物工程耳,研究人员先快速旋转3D相机拍摄数名儿童耳朵信息,输入计算机形成3D图像,然后按照图像用3D打印机打出一个固体模子,并在其中注入一种高密度胶原蛋白凝胶,其中含有能生成软骨的牛耳细胞。此后数周内,软骨逐渐增多并取代凝胶,3个月后软骨会形成柔韧的外耳,替代最初用于塑形的胶原蛋白支架。如下左图所示为比利时的LayerWise公司以钛金属粉3D打印出的下巴骨,如下右图所示为OPM公司用3D人工骨骼打印材质为一位病人量身打造的颅骨,取代原本头上75%的骨头。

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