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近在身边的打印器官

发布时间: 2015-4-21 下午2:44

作者: cxiaoqiao

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3D打印机的出现引起了人们打印人体器官的兴趣,这种人造器官可以用来替换甚至增强人体系统的功能。

新泽西州普林斯顿大学和马里兰州巴尔的摩市约翰霍普金斯大学的研究人员打印出了一个外耳原型,诸如此类的打印器官将大量出现在4月15日-17日在纽约召开的3D印刷大会(the Inside 3D Printing conference)中。打印这个外耳使用了以下材料:水凝胶(形成耳型支架)、软骨细胞、银纳米颗粒(形成天线)。这个外耳原型只是3D打印技术越来越普及的例证之一。

此次会议自称是3D打印界最大的盛会,届时将展出大量的身体部件和新奇产品。最重要的是,这次会议将就人体器官打印这一新生市场展开认真严肃的讨论(了解最新成果,请参看以下图片)。

目前商业上的3D打印主要集中在可根据个人需求量身定制的钛合金髋关节,以及由聚合物制成的用来修复受损的头骨或手指的人骨。沃勒斯公司(沃勒斯公司是一家专门从事3D打印行业研究的商业咨询机构,位于科罗拉多州的科林斯堡,)的主席特里·沃勒斯(Terry Wohlers)称,去年人体器官打印的收益为57300万美元,比前年增长了30%。

哈佛大学(位于马萨诸萨州,剑桥市)的一名生物工程学家珍妮弗·刘易斯( Jennifer Lewis)说,科学家们预测激进的新生技术将可以把活细胞当做‘油墨’,一层一层地堆积出人体的基本组织。位于加利福尼亚州圣地亚哥市的生物印刷公司 Organovo已经向研究人员销售过此类组织,将其用于测试实验性药品对于肝细胞的毒性。 Organovo公司的首席执行官基斯·墨菲(Keith Murphy)说,公司下一阶段的目标是提供3D打印的组织补丁,以修复人体受损的肝脏。

刘易斯并不确定3D打印是否能制造出整个器官,从而减少*脏和肝脏移植中的缺陷。“我非常希望这可以成真,”她说,“但是这将涉及到非常复杂的架构。”



这周在纽约举行的3D内部印刷大会上,学术界与商业界的研究人员齐聚一堂,共同讨论了使用3D打印技术制造可替换人体器官的问题。虽然医生已经在使用3D打印的金属与塑料植入物代替骨骼,但是研究人员预测未来打印器官使用的“油墨”将是细胞。图片中结构皆是由北卡罗莱纳州,温斯顿-塞姆勒市的维克森林大学浸信医学中心的研究人员利用3D打印技术制作的,其中包括一个带有活细胞的*原型。



在市场上已经可以找到由硬质金属或者聚合物打印成的人体结构,用于面部整容或者制作人造髋关节、手骨。这个头骨植入物(灰色部分)是由康涅狄格州南温莎市的牛津性能材料公司(Oxford Performance Materials)利用3D打印技术制作而成的,并已于2013年通过美国监管机构的批准。头骨植入物由聚合物制成,意在促进骨骼生长,帮助植入物与周边骨骼的融合。牛津性能材料公司也销售用于面部整容,以及用于替换手部和脚部小骨的植入物。



3D打印也可以用来制造便宜而又富有创造性的假体。过去一只假手可能要花费几千美元,若是给一个还在成长中的孩子装配假手就更是一项繁重的开支。乔恩·斯卡尔(Jon Schull )借助数百名拥有消费级3D打印机的志愿者们的努力,创办了 e-NABLE团体为那些需要帮助的人免费提供3D打印假肢。“当人们厌倦只打印《星球大战》中的雕像时,他们就给我们打个电话。”他说。打印假肢的材料成本约只有35美元。



假肢不仅仅用于人类。一只名为毛毛的鸭子刚一出生时左脚就朝向后方,在位于田纳西州,阿林顿市的“羽毛天使”水鸟保护区的安排下,这只鸭子有了一只新脚,并带有可弯曲的脚踝。另外,在3D打印动物园,一只雄鹰,一只箱龟和几只小狗的肢体,都是打印出来的运动性极强的假肢。



利用3D打印技术制造外科植入物的主要优点之一是有机会修改植入物使其与病人相匹配。这个气道夹板(图片中气管模型的右支上)是由位于安阿伯市的密歇根大学的研究人员设计的,适用于气道受损的婴儿。这个夹板的制作材料将随着气道的痊愈逐渐被身体吸收。该研究小组得益于密歇根州成熟的3D打印专业知识。密歇根州3D打印技术的发展则是由于美国的汽车产业,他们利用3D打印技术打印模型设计样本。



生物打印的梦想便是打印出可以移植的器官。北卡罗莱纳州,温斯顿-塞姆勒市的维克森林大学浸信医学中心的研究人员正在尝试利用3D打印技术制造出一个*脏。这个项目还只处于起步阶段,这个*脏也还无法实现相应的功能。一些人怀疑这些研究人员是否真的能打印出一个如此复杂的器官。他们认为一个更有可能实现的近期目标是打印出可以嫁接到现有*脏上的*组织。


打印出具有相应功能的器官所面临的最大挑战之一就是制造出能够将血液和养分运输到器官细胞的血管。去年,一个由珍妮弗·路易斯(哈佛大学的一名材料学家)领导的团队找到了一种解决方案:使用一种在冷却时熔化为液体的材料,用其制成“易熔化油墨”。一旦血管打印完成后,研究者就可以将其冷却,当它融化后再将无用的“油墨”吸取出来。最终中空管道就可以作为血管。
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机器人网互动社区失去左臂的他将自己变成“半机器人”,还能暗藏无人机……
第 1 楼

回复主题:近在身边的打印器官

发布时间: 2015-4-23 上午10:03

作者: exclamation

等级: 青铜少侠

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这个标题咋一看还挺惊悚的,但仔细想想,3D打印在这个领域或许大有可为。
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