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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
来源:电子发烧友
关键词: 医疗技术 3D打印

  美国强生医疗公司宣布收购德国3D打印脊柱植入物制造商EIT(Emerging Implant Technologies) 。

  该公司的产品主要是3D打印钛椎体植入物,与其他3D打印骨科植入物相比,EIT的植入物由于其独特的多孔结构,能够有效促进患者的骨骼生长到植入物中。被强生收购后,该项技术将通过强生医疗公司,广泛供应给世界各地的患者。

  强生开始逐步着手骨骼3D打印技术,已先后与生物打印公司Organovo,Carbon 3D,TRS等签署相关协议。之后又于今年2月份收购了Orthotaxy公司的膝关节置换业务。这是因为3D打印技术能够产生批量的定制化医疗器械,在短时间内能够迅速响应患者或者医生的个性化需求,从而能够有效帮助强生在医疗行业始终保持领先地位。

  3D打印技术从诞生至今,在医疗行业的应用已经日趋成熟,其优越性和高效性也受到越来越多的关注。

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  较为简单的3D打印技术已经广泛地被应用在骨科和牙科治疗上,澳大利亚公司CSIRO依靠打印技术成功地为病人量身定做钛制的胸骨和肋骨;而加州大学伯克利分校和舒利韦尔牙科实验室的研究人员则建立了3D打印技术与AI相结合的方法,通过对缺失牙齿的扫描和测量来预测新的牙冠的形状,从而让补牙部分与患者自身更为贴合。

  相较于骨科零件的打印,器官打印才是医疗3D打印技术中最为复杂的难题,因为人体内无数的细胞时刻在以其独特的方式在生长变化,而这些细胞之间的联动信号机制目前我们还没有完全理解。

  然而,目前已有美国学者研究出了“一体式组织—器官打印系统”(ITOP)可以在打印出的组织内部构造微型通道。用这种方法打印出来的器官在植入小鼠身体后,不仅能够始终保持其形状和机能,甚至还会生发出神经,肌肉以及软骨组织。

  之后,3D器官打印获得了进一步的突破:美国生物科技公司Organovo利用细胞3D打印技术,造出了形状正常的肝脏,并成功存活。虽然该肝脏的细胞在经过打印后失去活性,但这仍是器官打印史上里程碑式的一步。

  除了肝脏之外,目前科学家还针对胰脏,肾脏等器官进行3D打印的相关研究。目前学术界普遍认为,一旦3D器官打印技术发展成熟,需要进行器官移植的患者将彻底摆脱等待的命运,而这项技术同时还实现了人体器官的批量生产,对解决人类器官衰竭,延长人类寿命等问题都会有非常积极的影响。


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