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3D打印技术应用于医疗领域,器官打印离我们还有多远

2020-03-26
來源:电子发烧友
關鍵詞: 医疗技术 3D打印

  美國強生醫療公司宣布收購德國3D打印脊柱植入物制造商EIT(Emerging Implant Technologies) 。

  該公司的產品主要是3D打印鈦椎體植入物,與其他3D打印骨科植入物相比,EIT的植入物由于其獨特的多孔結構,能夠有效促進患者的骨骼生長到植入物中。被強生收購后,該項技術將通過強生醫療公司,廣泛供應給世界各地的患者。

  強生開始逐步著手骨骼3D打印技術,已先后與生物打印公司Organovo,Carbon 3D,TRS等簽署相關協議。之后又于今年2月份收購了Orthotaxy公司的膝關節置換業務。這是因為3D打印技術能夠產生批量的定制化醫療器械,在短時間內能夠迅速響應患者或者醫生的個性化需求,從而能夠有效幫助強生在醫療行業始終保持領先地位。

  3D打印技術從誕生至今,在醫療行業的應用已經日趨成熟,其優越性和高效性也受到越來越多的關注。

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  較為簡單的3D打印技術已經廣泛地被應用在骨科和牙科治療上,澳大利亞公司CSIRO依靠打印技術成功地為病人量身定做鈦制的胸骨和肋骨;而加州大學伯克利分校和舒利韋爾牙科實驗室的研究人員則建立了3D打印技術與AI相結合的方法,通過對缺失牙齒的掃描和測量來預測新的牙冠的形狀,從而讓補牙部分與患者自身更為貼合。

  相較于骨科零件的打印,器官打印才是醫療3D打印技術中最為復雜的難題,因為人體內無數的細胞時刻在以其獨特的方式在生長變化,而這些細胞之間的聯動信號機制目前我們還沒有完全理解。

  然而,目前已有美國學者研究出了“一體式組織—器官打印系統”(ITOP)可以在打印出的組織內部構造微型通道。用這種方法打印出來的器官在植入小鼠身體后,不僅能夠始終保持其形狀和機能,甚至還會生發出神經,肌肉以及軟骨組織。

  之后,3D器官打印獲得了進一步的突破:美國生物科技公司Organovo利用細胞3D打印技術,造出了形狀正常的肝臟,并成功存活。雖然該肝臟的細胞在經過打印后失去活性,但這仍是器官打印史上里程碑式的一步。

  除了肝臟之外,目前科學家還針對胰臟,腎臟等器官進行3D打印的相關研究。目前學術界普遍認為,一旦3D器官打印技術發展成熟,需要進行器官移植的患者將徹底擺脫等待的命運,而這項技術同時還實現了人體器官的批量生產,對解決人類器官衰竭,延長人類壽命等問題都會有非常積極的影響。


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