盤點3D打印器官在醫療中的十大應用(3)
時間：2016-08-20 22:14 來源：未知 作者：中國3D打印網 閱讀：次
8.人造血管
當今，由于心腦血管疾病的不斷增多，臨床上對血管移植物的需求更加明顯。如今，方便快速地制造出可供移植的血管和血管修復材料是利用3D人造器官技術實現的。新加坡南洋理工大學的Leong等試圖研究適合于SLS技術的聚合物及其成形結構的特性，提出了制造條件、制造精度、材料生物相容性和可重復性是3D打印技術的關鍵要素，利用選擇性激光燒結制造血管支架結構。Lee等制備了內徑 1mm的3D打印水凝膠管道模型，成功誘導周圍毛細血管形成了微血管床。又如，美國賓夕法尼亞大學Miller 等首先將碳水化合物玻璃打印成網格狀模板，用澆注法復合載細胞水凝膠形成管道狀血液通路。德國的Gunter Tovar博士制作出毛細血管，具有良好的彈性與人體相容性，不但可以用于替換壞死的血管還能與人造器官結合，還可能使構造的組織與器官實現再生血管，利用3D打印雙光子聚合和生物功能化修飾。
9.人造器官
3D打印腎臟的技術在2011年美國Wake Forest University的AnthonyAtala的TED大會上展示，到目前為止，3D打印人造器官技術取得了很大的進步。美國Organovo公司打印出人體肝臟薄片，微型肝臟只有0.5 mm厚、4 mm長，卻具有真正肝臟的大多數功能，利用3D人造器官。杭州電子科技大學的徐銘恩教授團隊自主成功研制出的商品級3D打印機可打印生物材料和活細胞，目前成功打印出較小比例的人類耳朵軟骨組織、肝單元等在這臺打印機上。肝小葉是肝結構和功能的基本單位，模仿肝小葉結構制備肝單元，是制造人工肝臟的主要過程。
10.皮膚修復
有研究者研究將不同細胞外基質應用于皮膚3D打印技術中，這樣可以最大限度將皮膚的活性及其他天然屬性提高，使得移植后受損皮膚的修復及打印皮膚與正常皮膚有效地融合。在這方面，Baca等證實該納米生物材料可保持細胞的水分、滲透壓、pH值等理化特性，并有效促進和維持細胞的生長，采用多孔納米生物材料模擬細胞外基質。將人皮膚成纖維細胞和角朊細胞直接沉積在支架上，取得了良好的皮膚組織再生效果，采用靜電紡絲技術制成多層膠原支架。Hahn等將人真皮成纖維細胞加在凝膠內，將其打印在透明載體上，這樣細胞只能黏附在暴露的或不被修飾的凝膠表面，繼而實現讓細胞在必要的區域生長，用光刻技術修飾融化凝膠模型的表面形狀。借此更好地控制打印出的皮膚組織塊形態和結構，保證打印的皮膚組織與傷口皮膚缺損完全吻合，為臨床中的個體化治療奠定基礎，并實現3D打印皮膚向轉化醫學的順利過渡。3D打印人造器官技術是新一輪的發展機會，中國政府不斷加大器官移植新技術投入，目前我國3D打印人造器官技術研究邁入國際先進水平，具有很好的前景。如今，3D打印人造器官技術，機會與面臨問題并存，如：單細胞、多種細胞、細胞團簇的受控三維空間輸送、精準定位、排列與組裝，以及生物制造過程中對細胞的損傷及生物功能的影響等。細胞與生物材料的特殊性，材料學、制造學、生物學等多交叉學科的合作及多噴頭生物3D打印設備的應用，是由于人體復雜的器官結構及功能的多樣性，這將成為研究者未來研究的主題，同時是實現復雜器官制造的核心所在。在近幾年隨著研究的不斷加深、各學科的整合與突破、諸多科學問題的逐一突破，3D打印人造器官將會成為一種廣泛使用的醫療技術。器官移植將逐步脫離單純的器官捐獻，縮短器官移植等待時間，拯救更多需要器官移植的患者。
(責任編輯：admin)
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