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生物打印技术 医学领域的新定义

时间:2012-03-20 来源:必胜网

摘  要:
  有没有想过,某一天你的生命会与打印技术联系在一起?在打印机结束工作之后,一块头骨、一段血管甚至是一个完整的人体器官就

  有没有想过,某一天你的生命会与打印技术联系在一起?在打印机结束工作之后,一块头骨、一段血管甚至是一个完整的人体器官就会出现,这不是恐怖片的情节,而是真实的医学技术。

  医学领域的3D打印技术——人造骨骼

  世界上首例由3D打印技术制作的人工下颌骨移植手术细节日前公布。移植手术于去年6月在荷兰进行,接受移植的病人是名患有骨髓炎的83岁女性。术后她的恢复状况良好,新的下颌骨并未影响她的语言表达和进食能力。

  这项新的人造骨骼3D打印技术由比利时公司LayerWise和比利时哈瑟尔特大学的科研人员共同开发研制,而器官制作过程被称为“叠加制作法(AM)”。通过该方法,技术人员可根据移植患者的具体需求来设计骨骼部件的效果图,然后利用高精度的镭射q iang来熔解钛粉,并将它们一层层地喷涂叠加起来,最终形成一个立体的人造骨骼部件成品。整个过程不需要任何的胶水或粘结剂。

  医学领域的3D打印技术——血管

  来自弗劳恩霍夫研究所的科学家团队就利用3D打印机和“多光子聚合”技术,成功研制出了人造血管。制成的血管具有柔韧而结实的结构,能够与人体自生组织融合。同时,由于它的外膜上覆盖着改性生物分子,因而并不会遭到人体的排斥。若是能够投入医学应用,该技术将顺利解决人造器官短缺的问题,对于想要进行器官移植的患者来说是非常可贵的。

  3D打印机可复制人骨骼

  对受损骨骼进行3D成像,再用3D打印机对成像进行培育物质喷墨式打印,再注入造骨细胞,最终可精确培育出人体骨骼。

  首先,要对需要复制的骨骼进行3D成像,如果这块骨骼丢失或者严重受损,你可以对身体上的“孪生骨骼组织”进行镜像3D成像。比如:患者的左手拇指被切断并且丢失,那可以对右手拇指进行3D拍照成像。获得的3D成像输入3D喷墨打印机,该打印机是打印薄层的预选材料,然后一层重叠一层,直至形成3D目标的实体化。

  科学家在打印机中装载了三钙磷酸盐和一种聚乳酸,这是人体中最基础的元素。这个打印形成的骨骼“脚手架”包含了数千个微孔,骨骼细胞可以放置在其中,逐渐培育生长, 且最终这个“脚手架”可以生物分解消失。研究小组从人体骨髓中提取CD117细胞,这种细胞能够发育成一种叫做“造骨细胞”的初生骨细胞,研究小组在3D打印机形成的骨骼“脚手架”中注入一种凝胶,可对培育的初生骨细胞提供营养发育。15个星期之后,骨骼“脚手架”最终在老鼠背部的皮肤之下分解,脚手架中的造骨细胞形成了人体骨骼。

  在这种名为生物打印的技术成熟之后,我们将会像是有了个人专属的人体器官库,并且随时可以打印只适合自己的身体器官;也许只需要二十年,我们的器官就能够成为可以替换的设备,这样因为器官衰老而死亡这件事也许可以避免,健康的肉体将会与健全的思维存在同样长的时间。


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