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生物3D打印“越來(lái)越活”

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-10     來(lái)源:[標(biāo)簽:出處]     作者:[標(biāo)簽:作者]     瀏覽次數(shù):147
核心提示:
,其細(xì)胞成活率為92%。3D打印技術(shù),已逐漸從制造業(yè)轉(zhuǎn)向生物領(lǐng)域。

機(jī)根據(jù)病人的CT打印出來(lái)的。”林峰說(shuō),“其實(shí),細(xì)胞打印并不"神秘",但要打印出活體器官,還有很多挑戰(zhàn)。”

  根據(jù)打印材料、生物學(xué)性能和應(yīng)用情況,生物3D打印包括四個(gè)層次。

  “第一個(gè)層次是用普通的工程材料,打印出體外的個(gè)性化模型,給醫(yī)生用于診斷、交流或設(shè)計(jì)手術(shù)治療方案。”林峰拿起一個(gè)淺黃色的下頜骨模型指點(diǎn)著說(shuō),“這是一位病人的下頜骨。如果醫(yī)生要在這里打個(gè)釘子,就可以根據(jù)病人的CT圖像在計(jì)算機(jī)中重建出病人的下頜骨模型并打印出來(lái),醫(yī)生還可以在模型上規(guī)劃好打孔的位置、角度和深度,設(shè)計(jì)出能夠輔助手術(shù)的導(dǎo)板,再利用三維打印制作出導(dǎo)板,用于手術(shù)過(guò)程中,從而提高手術(shù)的正確性。”

  第二個(gè)層次是用生物相容性良好、不可降解的材料,打印出可以移植到病人身體里的植入器件,替代受損部位。“比方說(shuō)根據(jù)病人這側(cè)耳朵建立一個(gè)耳朵數(shù)字模型,用聚氨酯彈性體三維打印出另一側(cè)的耳朵模型,然后植入病人的皮下進(jìn)行縫合。”

  第三個(gè)層次用的是可降解材料,為組織再生打印出含有豐富孔隙的支架,接種細(xì)胞后,進(jìn)行體外或體內(nèi)的培養(yǎng),以實(shí)現(xiàn)缺損組織的再生和修復(fù)。

  第四個(gè)層次與前三個(gè)層次不同,是用活生生的細(xì)胞進(jìn)行三維打印,打印出模擬組織三維結(jié)構(gòu)的細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)或類(lèi)組織。

  “在此基礎(chǔ)上,要實(shí)現(xiàn)器官打印,還要克服很多困難。”林峰說(shuō),“打印有生命的東西,聽(tīng)上去很有"炫",但如果將細(xì)胞看作一種打印的"墨水",就不顯得那么神秘了。”

  技術(shù)怎么用

  1998年,西安交通大學(xué)教授李滌塵成為國(guó)內(nèi)最早研究生物3D打印技術(shù)者之一。

  “我們當(dāng)時(shí)最重視的問(wèn)題就是"我們的技術(shù)怎么用""我們的用戶(hù)在哪里"。”李滌塵說(shuō),在一次去第四軍醫(yī)大學(xué)探訪(fǎng)時(shí),骨骼陳列室里各類(lèi)骨骼組織上那些“至關(guān)重要的小洞”讓他突發(fā)靈感—用生物3D打印技術(shù)做個(gè)性化的骨骼金屬替代物。

  2001年10月,第一例個(gè)性化鈦合金下頜骨的制作和移植修復(fù)工作完成。如今,這樣的案例已經(jīng)增加到100多例。

  此外,李滌塵還在探索用可降解的生物陶瓷打印骨組織,移植到患者體內(nèi)后能夠逐漸引導(dǎo)患者長(zhǎng)出自己的骨骼。

  “這個(gè)已經(jīng)用于羊和狗的動(dòng)物試驗(yàn),效果還不錯(cuò),正在等待審批。”李滌塵說(shuō)。

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