《電子技術(shù)應(yīng)用》
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大盤點(diǎn) 本月生物3D打印領(lǐng)域的新技術(shù)

2016-10-31

  隨著科技的迅猛發(fā)展,醫(yī)療技術(shù)也在不斷升級換代,"3D打印技術(shù)"近年來在醫(yī)療方面的應(yīng)用越來越多,。接下來,小編就帶大家一起回顧本月國內(nèi)外在生物3D打印領(lǐng)域的新成果吧,!

  1,、3D打印會生長的人造血管

  近期,明尼蘇達(dá)大學(xué)成功研發(fā)了能自己生長的血管,,并在小羊身上成功試驗(yàn),。這一成功實(shí)驗(yàn)無疑有利于生物研究在人造血管領(lǐng)域的發(fā)展,同時(shí)也能幫助更多的兒童免受手術(shù)之苦,。而對于生物3D打印市場而言,,或許也是機(jī)會所在。

  2,、可定制的3D打印矯形器

  在矯具專家的幫助之下,,美國南科羅拉州克萊門森大學(xué)的研究人員,研發(fā)了一種糖尿病和關(guān)節(jié)炎患者專用的3D打印矯具。這種矯具的最大特點(diǎn)在于,,它由多種材料打印而成,,且通過3D打印技術(shù),調(diào)控矯具的幾何結(jié)構(gòu),,從而調(diào)控材料的柔軟程度,。

  3、3D生物打印支架

  新加坡的研究人員發(fā)明了一種3D打印的支架,,這種支架能夠生長出骨頭,,并可以用于患者牙齒被拔掉之后放置的牙科植入物。據(jù)悉,,這種支架是由一種多孔合成材料制成的,,它會將成骨細(xì)胞安置在被拔了牙的牙床里,而且在促進(jìn)骨骼生長方便比那種來自動物或人體的骨替代物更加有效,。

  4,、3D打印腎上腺素自動注射器

  DIY生物黑客組織Four Vinegar Collective研發(fā)出一種類似EpiPen的注塑設(shè)備--EpiPencil。這一裝置包含了腎上腺素針頭和一些在商店就能買到的零件,,成本僅為30美元,。而另一來自ProgressTH的組織改進(jìn)了設(shè)計(jì),并結(jié)合3D打印技術(shù),,使得EpiPencil的成本猛降至3美元!

  5,、3D打印血管支架

  美國西北大學(xué)生物工程系教授GuillermoAmeer和醫(yī)學(xué)工程系助理教授ChengSun合作3D打印出了一種血管支架。這種支架不但強(qiáng)韌,、柔軟,,而且可以降解,更重要的是還能針對不同患者定制化,,所以能更有效地治療動脈阻塞,。

  另外,同樣來自西北大學(xué)的研究小組新研發(fā)出一種采用了金屬絲網(wǎng)制成的3D打印支架,。他們利用一種基于檸檬酸聚合物的材料進(jìn)行開發(fā),,使得新的支架具有很高的靈活性,具有天然的抗氧化結(jié)構(gòu),,并且也可以實(shí)現(xiàn)生物降解,。同時(shí),這種3D打印血管支架可以進(jìn)行預(yù)裝,,在需要進(jìn)行植入的部位釋放藥物,,以提高其在血管壁中的愈合過程。

  6,、3D打印出重要結(jié)構(gòu)接近真實(shí)功能的人體腎臟

  日前,,哈佛大學(xué)材料科學(xué)家和生物工程教授詹妮弗o路易斯的實(shí)驗(yàn)室利用3D打印技術(shù)制造出人體腎臟中近端小管,,這是組成腎臟基本功能單位的最重要結(jié)構(gòu),其功能幾乎與健康腎臟中的近端小管完全一致,。新人工組織可用來從體外幫助腎臟功能受損的患者,,以及在藥物研發(fā)中測試新藥毒性,向獲得可移植人工腎臟邁出了重要一步,。

  7,、可控制干細(xì)胞分化方向的3D打印支架

  荷蘭馬斯特里赫特大學(xué)(MU)的Moroni實(shí)驗(yàn)室近日創(chuàng)建出具有梯度變化的3D打印支架,具體來說是改變支架上孔洞結(jié)構(gòu)的尺寸和形狀,,從而令支架具備影響干細(xì)胞分化的能力,。

  8、3D成像技術(shù)

  近日,,德國慕尼黑的路德維希-馬克西米利安大學(xué)(Ludwig Maximilians University)對外發(fā)布了一項(xiàng)具有革命性的3D成像技術(shù)--Ultimate DISCO (uDSICO),。這項(xiàng)新技術(shù)在基本的3D成像技術(shù)上能夠達(dá)到去掉器官、水分,、脂肪和色素這些妨礙物,,并達(dá)到更清楚的效果。盡管目前這項(xiàng)技術(shù)僅在猴子和老鼠身上做過實(shí)驗(yàn),,但是研究者強(qiáng)調(diào),,這項(xiàng)技術(shù)可以用在腦死亡患者的身上。隨著時(shí)間的推移,、技術(shù)的不斷創(chuàng)新,,這項(xiàng)技術(shù)相信會被外科醫(yī)生和研究人員用來研究因腦部疾病而死亡的患者。

  9,、"3D打印外固定架"技術(shù)

  不久前,,西安市紅會醫(yī)院研發(fā)了世界上首例"3D打印外固定架"技術(shù),是通過3D打印技術(shù)并結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助復(fù)位技術(shù)來實(shí)現(xiàn),,主要用于小腿骨折后的復(fù)位和固定,。相比傳統(tǒng)技術(shù),該新技術(shù)具有復(fù)位精準(zhǔn),、操作簡單,、愈合時(shí)間短等諸多優(yōu)勢。該技術(shù)在世界上尚屬首創(chuàng),。西安市紅會醫(yī)院利用該技術(shù)已為7例骨折患者實(shí)現(xiàn)了骨折復(fù)位和固定,均取得了良好療效,。

  10,、3D打印超聲波傳感器

  近日,來自于新加坡南洋理工大學(xué)一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一個(gè)3D打印超聲波傳感器,,它主要用來控制高壓超聲波,,能夠控制移動甚至消除微小的物體目標(biāo),,比如顆粒,滴狀物,,生物組織等等,。這項(xiàng)發(fā)明不但成本極低(一個(gè)兩平方厘米大小的傳感器的成本只有大概兩美元),而且對于超聲波有著極強(qiáng)的控制力,,精確度也極高,,今后在醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)以及對抗癌細(xì)胞方面必定是一個(gè)強(qiáng)大的武器。且研究者相信這項(xiàng)技術(shù)能夠很快地應(yīng)用于白內(nèi)障手術(shù),。

  11,、可被人體吸收的3D打印骨植入物

  據(jù)了解,一群來自莫斯科國立科技大學(xué)(National University of Science and Technology,,MISIS)的研究人員剛剛推出了一種新的3D打印骨植入物,。該植入物是專門針對顱骨損傷而研發(fā)的,可慢慢地被人體吸收并被天然骨組織取代,。雖然研究團(tuán)隊(duì)還沒有披露具體的臨床試驗(yàn)計(jì)劃,,但俄羅斯研究人員正在計(jì)劃將此技術(shù)應(yīng)用到口腔和上頜面外科手術(shù)中,以取代5立方厘米大的顱骨,。

  12,、用3D打印和折紙技術(shù)成功制造可折疊醫(yī)用植入物

  近日,荷蘭科學(xué)家和代爾夫特大學(xué)合作,,取得了骨骼再生領(lǐng)域的重大技術(shù)突破,。他們成功地3D打印出智能骨骼植入物,這種植入物能夠自動折疊,,促進(jìn)骨骼細(xì)胞再生,。目前,這種植入物還沒有在患者身上進(jìn)行實(shí)際測試,。但毫無疑問的是,,它是3D打印生物植入物上的重要進(jìn)步,能減少患者負(fù)擔(dān)和后續(xù)手術(shù),。

  小結(jié):醫(yī)療其實(shí)是一門綜合性學(xué)科,,需要眾多學(xué)科跨界交叉研究。而對于3D打印本身來說,,目前還是具有一定的局限性,,比如說人們無法對復(fù)雜的臟器進(jìn)行全面的認(rèn)知等等。但是不管怎樣,,隨著時(shí)間的推移,,3D打印技術(shù)在生物醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用愈發(fā)廣泛,也在逐步顛覆人們對現(xiàn)有醫(yī)療的認(rèn)知度,。無論是國外還是國內(nèi),,全球眾多國家都在積極投入人力物力財(cái)力,,為生物3D打印創(chuàng)造一個(gè)又一個(gè)神話。


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