《電子技術(shù)應(yīng)用》
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3D打印技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用

2019-12-16
來(lái)源:電子發(fā)燒友
關(guān)鍵詞: 醫(yī)療技術(shù) 3D打印

  對(duì)于老年人來(lái)說(shuō),體育鍛煉是整體健康的重要組成部分。實(shí)際上,,專家說(shuō),,所有過(guò)早死亡的百分之九是由于缺乏足夠的體育鍛煉引起的。眾所周知,體育鍛煉可以減少因心臟病,糖尿病,慢性肺病和精神疾病引起的死亡,。一組研究人員更加仔細(xì)地研究了巴西老年人的死亡與體育鍛煉之間的關(guān)系(2002年至2012年,巴西老年人的數(shù)量增長(zhǎng)了40%),。他們的研究發(fā)表在《美國(guó)老年醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)雜志》上,。

  他們借鑒了“ COMO VAI”的信息?(《Consórciode Mestrado Orientado para aValoriza??odaAten??oao Idoso》研究)。在研究期間(2014年1月至2014年8月),,研究人員對(duì)1,451名60歲以上的成年人進(jìn)行了家庭訪談,。其中,對(duì)971名參與者進(jìn)行了腕部監(jiān)護(hù)儀測(cè)量其身體活動(dòng),。研究人員還向參與者詢問(wèn)了他們的吸煙習(xí)慣以及他們?nèi)绾卧u(píng)價(jià)自己的健康狀況,。

  此外,研究人員了解了參與者所說(shuō)的慢性健康狀況,,包括高血壓,,糖尿病,,心臟病,帕金森氏病,,腎衰竭,,高膽固醇,抑郁癥,,中風(fēng)和癌癥,。然后,研究人員對(duì)參與者進(jìn)行日常日?;顒?dòng)的能力進(jìn)行了評(píng)估,,包括洗澡,穿衣,,從床上坐到椅子上,,去洗手間和進(jìn)食。毫不奇怪,,研究人員了解到,,與體育活動(dòng)量較高的人相比,,體育活動(dòng)量最低的人死亡率更高,。

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  研究Rensselaer Polytechnic Institute的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種3D打印具有血管的活體皮膚的方法。這一進(jìn)步今天在組織工程A部分在線發(fā)布,,是朝著創(chuàng)造出更像人體自然產(chǎn)生的皮膚的移植物邁出的重要一步,。化學(xué)和生物工程學(xué)副教授,,生物技術(shù)和跨學(xué)科研究中心(CBIS)成員Pankaj Karande說(shuō):“目前,,作為臨床產(chǎn)品提供的任何東西都更像是創(chuàng)可貼?!痹趥愃估昭芯?。“它提供了一些加速的傷口愈合,,但最終它會(huì)脫落;它從未真正與宿主細(xì)胞整合,。”

  整合的一個(gè)重要障礙是皮膚移植物中缺乏正常的血管系統(tǒng),??ㄌm德(Karande)致力于這一挑戰(zhàn)已經(jīng)有好幾年了,之前發(fā)表的第一批論文顯示研究人員可以將兩種類型的活人細(xì)胞帶入“生物墨水”,,并將它們打印成皮膚狀結(jié)構(gòu),。從那時(shí)起,他和他的團(tuán)隊(duì)一直與耶魯醫(yī)學(xué)院的研究人員合作,,整合脈管系統(tǒng),。

  在本文中,,研究人員表明,如果他們添加關(guān)鍵元素(包括在血管內(nèi)部排列的人內(nèi)皮細(xì)胞和包裹在內(nèi)皮細(xì)胞周圍的人周細(xì)胞),,通常會(huì)發(fā)現(xiàn)動(dòng)物膠原蛋白和其他結(jié)構(gòu)細(xì)胞在皮膚移植中,,細(xì)胞在數(shù)周內(nèi)開始通訊并形成生物學(xué)相關(guān)的血管結(jié)構(gòu)。您可以在這里觀看Karande解釋這一發(fā)展,。

  卡蘭德說(shuō):“作為致力于重建生物學(xué)的工程師,,我們一直贊賞并意識(shí)到,生物學(xué)遠(yuǎn)比我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中制作的簡(jiǎn)單系統(tǒng)復(fù)雜,?!?“我們很高興地發(fā)現(xiàn),一旦我們開始接近那種復(fù)雜性,,生物學(xué)就會(huì)接管并開始越來(lái)越接近自然界中存在的事物,。”耶魯團(tuán)隊(duì)將其移植到特殊類型的鼠標(biāo)上之后,,倫斯勒(Rensselaer)團(tuán)隊(duì)從皮膚上打印出來(lái)的血管就開始與鼠標(biāo)自身的血管進(jìn)行交流和連接,。

  卡蘭德說(shuō):“這非常重要,因?yàn)槲覀冎缹?shí)際上有血液和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)移到移植物中,,這使移植物保持了生命,。”為了使其在臨床上可用,,研究人員需要能夠使用諸如CRISPR技術(shù)之類的工具編輯供體細(xì)胞,,以便使血管能夠整合并為患者的身體所接受??ㄌm德說(shuō):“我們還沒(méi)有邁出這一步,,但是我們還差了一步?!?/p>

  CBIS主管Deepak Vashishth表示:“這一重大發(fā)展突顯了3D生物打印在精密醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的巨大潛力,,其中可以針對(duì)特定情況并最終針對(duì)個(gè)人量身定制解決方案?!斑@是倫斯勒工程師如何解決與人類健康有關(guān)的挑戰(zhàn)的完美典范,。”卡蘭德說(shuō),,將需要做更多的工作來(lái)應(yīng)對(duì)燒傷患者的挑戰(zhàn),,包括神經(jīng)和血管末梢的喪失。但是他的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建的移植物使研究人員更接近于幫助患有更多離散問(wèn)題(例如糖尿病或壓力性潰瘍)的人,。

  卡蘭德說(shuō):“對(duì)那些患者來(lái)說(shuō),,這是完美的,因?yàn)闈兺ǔ3霈F(xiàn)在身體的不同部位,,并且可以用較小的皮膚塊來(lái)治療,?!?“糖尿病患者的傷口愈合通常需要更長(zhǎng)的時(shí)間,這也可能有助于加速這一過(guò)程,?!边@項(xiàng)工作得到了美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院的資助。人員得出的結(jié)論是,,他們的主要發(fā)現(xiàn)表明,,無(wú)論人的健康水平如何,從事低水平的體育活動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致較高的死亡風(fēng)險(xiǎn),??傮w而言,體育鍛煉對(duì)于避免老年男女過(guò)早死亡很重要,。


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