近年來,隨著3D打印技術(shù)的迅猛發(fā)展,其在醫(yī)療保健上的應(yīng)用也寬廣無垠。之前,3D打印在醫(yī)療保健領(lǐng)域的應(yīng)用主要是建構(gòu)模型,如今這一技術(shù)已經(jīng)迅速在生命科學領(lǐng)域拓展蔓延,其應(yīng)用包括個性化手術(shù)植入假體、搭骨架(Scaffolding)和組織再生等。 根據(jù)英國市場研究公司Visiongain的一份研究報告,醫(yī)療保健領(lǐng)域3D打印市場總額在2018年將會達到40億美元。將3D打印技術(shù)應(yīng)用于生物醫(yī)學領(lǐng)域最為著名的公司或許是Organovo,這是一家位于美國圣迭戈的上市公司,其將細胞用作'生物墨汁',通過3D打印程序制成活性人體組織片。
以下介紹幾種研究人員和初創(chuàng)公司正以極大的興趣和精力進行鉆研探索的醫(yī)療保健3D打印應(yīng)用模式。
1.神經(jīng)細胞再生 密歇根理工大學一個研究團隊正在利用3D打印進行神經(jīng)再生。通過搭建一個母體,培育出具有全部功能的神經(jīng)細胞,這一設(shè)想旨在將這些難以再生的細胞重新植入人體內(nèi)。密歇根理工大學納米醫(yī)學與納米電子學實驗室主管圖洛-蘇庫法參與了該項目,他說這一技術(shù)將有助于脊髓損傷病人受傷的神經(jīng)組織再生。研究人員利用一臺桌面打印機大小的3D打印機,以細胞膜質(zhì)納米晶體為生物墨水,再添加石墨烯以使其能傳遞電脈沖,打印出生物骨架。 2.降低裝假肢費用 3D打印初創(chuàng)公司Project io致力于通過對病人的殘肢進行掃描,并創(chuàng)造出量身定制的款型,從而改進假肢的裝配過程。通過推出可安裝在iPad和其他類似設(shè)備的假肢研發(fā)APP,該初創(chuàng)公司表示其'面向大眾市場對3D技術(shù)進行民主化'網(wǎng)上社區(qū)e-NABLE也正在開展類似的工作,在這個虛擬社區(qū)里許多人聯(lián)手利用3D打印機來為那些急需的人制造義肢。 3.用于藥物輸送的微機器人 瑞士研究人員正在研發(fā)在人體內(nèi)傳送藥物的微型機器人。經(jīng)過蘇黎世聯(lián)邦理工學院機器人學和智能系統(tǒng)教授布拉德利-尼爾森,以及微系統(tǒng)和納米系統(tǒng)教授克里斯托弗的研發(fā)努力,這些微型機器人可以用來改進提升微創(chuàng)手術(shù)、靶向用藥、遠程感應(yīng)和單細胞操控的效果和水平。這些微型機器人被設(shè)計成像鞭毛般工作,這樣它們就可以被數(shù)字化操縱,將藥物送達全身指定部位。 4.制定外科手術(shù)計劃 3D打印在醫(yī)療保健領(lǐng)域最簡單的應(yīng)用之一是幫助制定手術(shù)計劃或輔助手術(shù)教學,可以掃描打印出人體內(nèi)部器官3D模型,讓醫(yī)務(wù)人員反復練手。 北京某醫(yī)院將這一技術(shù)應(yīng)用于心血管介入手術(shù)。同比利時3D打印服務(wù)商Materialise合作,制造出心臟模型,進行精細手術(shù)訓練,從而改進提升手術(shù)的成功率和效果。Materialise主席彼得-雷斯在一份聲明中表示,'這一點在對那些有先天性心臟缺陷的嬰幼兒進行手術(shù)時更為明顯,因為他們非常幼小脆弱,手術(shù)變得更為復雜、更為精細。'
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