3D打印的環(huán)球“郵”
時(shí)間：2015-01-29 09:59 來源：中國(guó)郵政報(bào) 作者：中國(guó)3D打印網(wǎng) 閱讀：次
2012年2月，密歇根大學(xué)附屬C.S.莫特兒童醫(yī)院的醫(yī)療隊(duì)接收了一名患有極端罕見的先天性氣管支氣管軟化癥的小男孩Kaiba Gionfiddo。密歇根大學(xué)醫(yī)學(xué)院根據(jù)CT影像利用3D打印機(jī)打印了一個(gè)氣管支架植入其體內(nèi)，7天后撤離呼吸機(jī)自主呼吸。這是全世界首個(gè)3D打印技術(shù)應(yīng)用于臨床的案例。
2013年2月，英國(guó)愛丁堡赫瑞瓦特大學(xué)研究人員使用3D打印出了世界上第一個(gè)3D打印人類胚胎干細(xì)胞。該團(tuán)隊(duì)使用了一種經(jīng)特殊設(shè)計(jì)的"醫(yī)瓣膜為基礎(chǔ)"的打印機(jī)。這種打印機(jī)裝有的"生物墨水"內(nèi)含有實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)出的人類胚胎干細(xì)胞。
2014年12月，英國(guó)的一群科學(xué)家開發(fā)出了3D打印應(yīng)用于醫(yī)學(xué)的一項(xiàng)新功能，將其用于創(chuàng)建身體癌變部位的個(gè)性化復(fù)制模型，借此幫助醫(yī)生更加精準(zhǔn)地定位腫瘤。
......
在醫(yī)療界，3D 打印仿佛成為了一種流行，學(xué)校、實(shí)驗(yàn)室、初創(chuàng)公司紛紛親睞這項(xiàng)技術(shù)。3D 打印之所以在醫(yī)療界大放異彩，是因?yàn)樗芤蛉酥埔恕⒕偷刂谱鳌⒉幌迶?shù)量、節(jié)約成本，正好能滿足個(gè)體化、精準(zhǔn)化醫(yī)療的需求。
康奈爾大學(xué)機(jī)械工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)教授胡迪.利普森提出了一個(gè)“3D打印生命階梯”概念，這也恰好符合了目前3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用。階梯底層是“無生命的假肢”，即無需留在體內(nèi)的醫(yī)療器械，包括醫(yī)療模型、診療器械、康復(fù)輔具、假肢等;中層是"簡(jiǎn)單的活性組織如骨骼與軟骨"，即個(gè)性化永久植入物，使用鈦合金、生物陶瓷和高分子聚合物等材料通過3D打印骨骼、軟骨、關(guān)節(jié)、牙齒等產(chǎn)品，通過手術(shù)植入人體;再往上是靜脈和皮膚;靠近階梯頂層的是復(fù)雜且關(guān)鍵的器官，如心臟、肝臟和大腦，這也是目前科學(xué)家正在攻克的主要領(lǐng)域--3D生物打印，即使用含細(xì)胞和生長(zhǎng)因子的"生物墨水"，結(jié)合其他材料層層打印出產(chǎn)品，經(jīng)體外和體內(nèi)培育，形成有生理功能的組織結(jié)構(gòu)。一旦這項(xiàng)技術(shù)成功，有望解決全球面臨的移植組織或器官不足的難題，并能消除器官排斥和免疫抑制帶來的問題;最后，生命階梯的頂層將是完整的生命單位---也許有一天將會(huì)是具備完整功能的人造生命形式。
然而，理性來看，醫(yī)療領(lǐng)域的3D 打印—這項(xiàng)被哈佛材料學(xué)家珍妮佛.劉易斯稱之為人類另一個(gè)登月項(xiàng)目的世紀(jì)性突破仍然有很多瓶頸待解決。
以3D打印器官為例，成功的再造器官至少由數(shù)十億、不同類型的活細(xì)胞構(gòu)成，如何在實(shí)驗(yàn)室條件維持細(xì)胞的結(jié)構(gòu)形態(tài)，如何為器官提供營(yíng)養(yǎng)...這些都是實(shí)驗(yàn)室的研究人員需要攻克的難題。另一方面，3D打印目前在醫(yī)療界成功的應(yīng)用案例僅為個(gè)例，距離大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用還需要探索，且3D打印成本高昂，對(duì)于推廣其應(yīng)用也帶來了一定的阻力。
與歐美國(guó)家相比，我國(guó)的3D打印技術(shù)還處于起步階段。一方面由于目前國(guó)內(nèi)技術(shù)相對(duì)較落后，核心技術(shù)掌握在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家手中;另一方面，盡管中國(guó)是鈦生產(chǎn)大國(guó)，但是目前專門生產(chǎn)適用于3D打印鈦粉的企業(yè)極少，企業(yè)生產(chǎn)積極性也不高，我國(guó)醫(yī)療行業(yè)使用的3D打印機(jī)和金屬打印材料多數(shù)依賴進(jìn)口。
中國(guó)著名骨科專家戴尅戎認(rèn)為，加強(qiáng)我國(guó)3D打印在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用需要從以下幾點(diǎn)出發(fā)：一要鼓勵(lì)發(fā)展擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的3D打印機(jī)和專用配套材料，二是加強(qiáng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)人才的培養(yǎng)，三是政策上的支持，比如鼓勵(lì)使用并推廣這項(xiàng)新技術(shù)，同時(shí)嚴(yán)控質(zhì)量，包括完善醫(yī)療器械監(jiān)督管理?xiàng)l例，加強(qiáng)行業(yè)管理和規(guī)范，鼓勵(lì)創(chuàng)新和臨床轉(zhuǎn)化。他表示，現(xiàn)有的醫(yī)療器械管理?xiàng)l例于2000年開始執(zhí)行，當(dāng)時(shí)并無涉及3D打印的規(guī)定，這勢(shì)必會(huì)影響3D打印技術(shù)更好的為病人服務(wù)，值得引起更大的關(guān)注，以上議題即將在2015醫(yī)用新材料與3D打印論壇進(jìn)行深入探討。
盡管3D打印在醫(yī)療領(lǐng)域的普及仍面臨諸多問題需要解決，但就像劉易斯說的：“3D打印器官是人類另一個(gè)登月項(xiàng)目，很難，但絕對(duì)值得一試”。
2015醫(yī)用新材料與3D打印論壇以“交叉 前沿 新時(shí)代”為主題，通過匯聚國(guó)內(nèi)知名的科學(xué)家、工程師和企業(yè)家，為生物醫(yī)用材料在基礎(chǔ)科學(xué)、技術(shù)和應(yīng)用等方面提供優(yōu)秀的交流和討論的平臺(tái)，就醫(yī)用新材料和3D打印相關(guān)領(lǐng)域的新方法、新發(fā)現(xiàn)，以及進(jìn)一步發(fā)展的重點(diǎn)，特別是成果轉(zhuǎn)化等進(jìn)行交流和研討。
(責(zé)任編輯：admin)
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