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盤點(diǎn)3D打印器官在醫(yī)療中的十大應(yīng)用(2)

時(shí)間：2016-08-20 22:14 來(lái)源：未知作者：中國(guó)3D打印網(wǎng) 閱讀：次

3.目前3D打印人造器官技術(shù)都有哪些類型

  3D打印人造器官打印機(jī)分為噴墨人造器官打印(Inkjet bioprinting)、微擠壓成型人造器官打印(Microextrusion bioprinting)和激光輔助人造器官打印(Laser—assisted bioprinting)三類，根據(jù)其工作原理。這三類打印機(jī)在打印再生組織和器官上各有利弊。
4.噴墨人造器官打印
  2D打印機(jī)改造而來(lái)的噴墨式人造器官打印，打印原料由生物材料代替油墨，以電控升降平臺(tái)控制噴頭升降，從而打出立體三維結(jié)構(gòu)的構(gòu)造。依靠熱或聲波使得液滴滴落而成型是噴墨式打印機(jī)的原理。
  熱噴墨打印機(jī)打印依靠電加熱打印頭，生成壓力脈沖而使液滴離開噴嘴。這種打印方式具有打印速度快、成本低、應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)。但是也具有缺點(diǎn)即在打印過(guò)程中會(huì)使得細(xì)胞和生物材料承受熱和機(jī)械應(yīng)力，并且其噴頭易被堵塞、液滴方向性不明顯、液滴大小不均勻等等，這些缺點(diǎn)影響了在生物打印方面的應(yīng)用。用聲輻射力量與超聲波場(chǎng)把液滴從氣液界面噴射出的聲控噴墨打印機(jī)。控制液滴的大小與滴出速率是通過(guò)控制超聲參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。具有避免了熱與壓力對(duì)生物材料的影響，同時(shí)可控制液滴的大小、并避免了噴口堵塞的優(yōu)點(diǎn)。然而，該技術(shù)對(duì)所打印的材料黏度要求10厘泊以下的限制。此外，噴墨人造器官打印具有打印生物材料必須以液態(tài)形式存在的缺點(diǎn)，這樣才能形成液滴。另外，通過(guò)材料直接堆砌而成型噴墨打印的方式，要求所打印對(duì)象的三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)必須已知而且清晰。
5.微擠壓成型人造器官打印
微擠壓成型人造器官打印具有將熱熔性材料通過(guò)加熱器熔化，通過(guò)送絲機(jī)構(gòu)將抽成絲狀的材料送進(jìn)熱熔噴頭，在噴頭內(nèi)被加熱融化，噴頭沿零件截面輪廓和填充軌跡運(yùn)動(dòng)，并將半流動(dòng)狀態(tài)的材料按CAD分層數(shù)據(jù)控制的路徑，擠出并沉積在指定的位置凝固成形，并與周圍的材料粘結(jié)，層層堆積成型的工作原理。
微擠壓成型人造器官印刷機(jī)打印的準(zhǔn)確性更高并且擁有更加出色的分辨率、速度，其空間的可控性以及在可打印的材料上亦具有更多的靈活性，但與噴墨打印機(jī)相比較價(jià)格較貴。該打印機(jī)具有打印出的組織中細(xì)胞存活率低的缺點(diǎn)，這一缺點(diǎn)在一定程度上限制了其在再生醫(yī)學(xué)組織構(gòu)建上的應(yīng)用。
6.激光輔助人造器官打印
  在玻璃板吸收層上用激光聚焦脈沖產(chǎn)生一個(gè)高壓液泡，將帶有細(xì)胞的材料推到在接收基體上是激光輔助人造器官打印機(jī)(LAB)的工作原理。
LAB具有噴頭為開放式，故其不存在噴頭堵塞的問(wèn)題，同時(shí)其對(duì)細(xì)胞的傷害小，細(xì)胞的存活率可達(dá)95%以上的優(yōu)點(diǎn)。但是其很難打印出各類型細(xì)胞混合材料，而且價(jià)格相比更貴，這亦一定程度上限制了其實(shí)際的臨床應(yīng)用。

伴隨著科技的不斷進(jìn)步，3D打印人造器官技術(shù)在臨床上得到了的應(yīng)用

7.人造骨骼

個(gè)性化定制人工骨骼在臨床應(yīng)用中需求量特別大，是由于人體骨骼形態(tài)不規(guī)則，個(gè)體形態(tài)差異較大。瑞士伯恩塞爾醫(yī)院的Weinand領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)成功復(fù)制了他自己的拇指骨。比利時(shí)哈塞爾特大學(xué)BIOMED研究所為患者打印并移植了下頜骨利用激光輔助3 D打印技術(shù)。南方醫(yī)科大學(xué)黃華軍等，收集臨床復(fù)雜脛骨平臺(tái)骨折病例以及常用脛骨平臺(tái)鋼板的CT數(shù)據(jù)，進(jìn)行骨折三維重建、虛擬復(fù)位以及建立鋼板三維模型庫(kù)，然后進(jìn)行內(nèi)固定方案的數(shù)字化設(shè)計(jì)。3D打印出骨折復(fù)位模型以及鋼板模型，在3D模型上按照數(shù)字化設(shè)計(jì)內(nèi)固定方案進(jìn)行模擬手術(shù)，結(jié)果顯示3D打印技術(shù)結(jié)合數(shù)字化設(shè)計(jì)能有效的提高復(fù)雜脛骨平臺(tái)骨折內(nèi)固定植入效果。

(責(zé)任編輯：admin)

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