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生物3D打印“越來越活”

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-10     來源:[標簽:出處]     作者:[標簽:作者]     瀏覽次數(shù):123
核心提示:
,其細胞成活率為92%。3D打印技術,已逐漸從制造業(yè)轉(zhuǎn)向生物領域。

機根據(jù)病人的CT打印出來的。”林峰說,“其實,細胞打印并不"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、生物學性能和應用情況,生物3D打印包括四個層次。

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

  第二個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。“比方說根據(jù)病人這側(cè)耳朵建立一個耳朵數(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行縫合。”

  第三個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,接種細胞后,進行體外或體內(nèi)的培養(yǎng),以實現(xiàn)缺損組織的再生和修復。

  第四個層次與前三個層次不同,是用活生生的細胞進行三維打印,打印出模擬組織三維結(jié)構的細胞三維結(jié)構或類組織。

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

  技術怎么用

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

  “我們當時最重視的問題就是"我們的技術怎么用""我們的用戶在哪里"。”李滌塵說,在一次去第四軍醫(yī)大學探訪時,骨骼陳列室里各類骨骼組織上那些“至關重要的小洞”讓他突發(fā)靈感—用生物3D打印技術做個性化的骨骼金屬替代物。

  2001年10月,第一例個性化鈦合金下頜骨的制作和移植修復工作完成。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)后能夠逐漸引導患者長出自己的骨骼。

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

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