如今,3D列印、區塊鏈、無人駕駛、物聯網、大數據等新興技術都成為了「網紅」技術,吸引了大批忠實的粉絲。這些技術應用在生產生活中,給人們的生產生活方式帶來了極大地改變。
時至今日,大到航空航天小到孩子手中的玩具,利用3D列印技術進行新產品的研發和推廣早已不是什麼新鮮事。落實到產業層面,3D列印已被廣泛的應用到製造業、軍工、汽車、醫療等眾多領域當中。以醫療為例,採用3D列印技術研發人體器官已經成為未來3D列印行業發展的一大方向。
2018年已經過去一半,3D列印技術在醫療行業又生產出哪些新產品呢?這些產品在實際的應用過程中發揮了怎樣的作用?下面,讓我們來具體了解一下。
3D列印眼角膜
目前全球每年有大約1000萬人需要移植角膜來防止角膜盲。還有500萬人由於燒傷、撕裂、擦傷或疾病導致角膜瘢痕而完全失明。世界各國的研究者們都在刻苦鑽研,希望通過3D列印技術,讓患者重見光明。
據悉,英國紐卡斯爾大學的科學家首次成功採用3D技術列印出人類眼角膜。科學家通過將來自健康供體角膜的幹細胞與藻鹽酸(來自海藻的凝膠)和膠原蛋白混合在一起,創造出可以列印的「生物墨水」溶液。在掃描患者的眼睛來量取其真實角膜的尺寸之後,使用這些數據列印出與其大小和形狀相配的眼角膜。3D列印的人類角膜將需要進行進一步測試,這一技術有望在5年內投入常規使用。
3D列印脊柱植入物
通常來說,脊柱衰弱容易引發疾病,給病人帶來巨大的痛苦。由於像3D列印這樣的技術以及先進材料的出現,脊柱衰弱等疾病的治療變得更加容易,並且疼痛和恢復的時間縮短。
目前,英國一些公司在該方面取得了新進展。例如,專注於前列支撐脊柱技術的私人脊柱公司Centinel Spine利用3D列印技術實現了一項新的技術突破。該公司已經獲得FDA(美國食品和藥物管理局)的510(k)批准,以銷售其集成椎間融合器和非整合椎間融合器的FLX平臺。隨著FDA繼續審查和管理醫療器械製造中的增材製造,越來越多的3D醫療設備獲得醫療批准。
3D列印義肢
3D列印技術正被用於製作個性化的假肢和矯形支具,以彌補肢體缺陷,畸形或癱瘓。當前,在許多低收入和中等收入國家,需要假肢或矯形支具的患者中只有5%到15%能夠得到。此外,在偏遠或危險地區,專業的衛生專業人員可能很少,材料也很昂貴,這就導致很多人無法安裝假肢。
為了解決這些問題,Humanity&Inclusion(HI)在馬達加斯加和多哥開展了一項新的試驗,該試驗利用3D掃描和3D列印技術提供價格合理的假肢。這一舉措將大大降低假肢的成本,讓更多患者受益。
3D列印皮膚
在生物3D列印領域,列印皮膚組織是該領域最有前景的應用之一。然而,目前用於實驗室使用的生物列印設備體積往往過大且相當昂貴,操作起來也很複雜,這便限制了其在臨床中的應用。而3D印表機的出現,促使了這一問題能夠更好地解決。
據了解,加拿大多倫多大學研究人員開發出一款手持式3D皮膚印表機,可以列印皮膚組織,直接覆蓋傷口,加速癒合,這對於廣大病患來說無疑是一大福音。印表機可以在傷口噴射一層以蛋白質為基底的「生物墨水」,其中的膠原蛋白和血纖維蛋白可發揮修復皮膚的作用。
生物3D列印活體組織
在世界各地,許多患者飽受關節炎的困擾。這種疾病會引起身體不適和疼痛,使日常工作變得困難。如何突破技術難關解決這個問題,成為了很多國家和地區研究的重大課題。
近日,荷蘭烏得勒支大學醫學中心(UMC)的研究人員正致力於研究生物3D列印組織,並將其植入受關節炎影響的活關節內,來治療關節炎。通過開發生物3D列印的組織,並將這些組織植入活體關節中以替換受損部位,可以降低患者的疼痛感,促進患者的康復。
誠然,利用3D列印技術研發出的人體器官遠遠不止這些,未來,隨著相關技術的不斷成熟和進步,將有多種方法來進行生物組織器官及活體細胞的列印。在各國科研人員的不懈努力下,3D列印技術一定能更好地服務於人們的生產和生活。