目前3D打印在醫學(xué)領(lǐng)域占據著(zhù)重要的地位,3D打印除了輔助醫療、制造部分人體器官以外,在提供訂制、個(gè)性化的醫療儀器設備方面也有巨大潛力。
首先,利用3D打印技術(shù)可以生產(chǎn)獨特計量的藥物。其次,3D打印技術(shù)可以打印出活體組織。再次,通過(guò)3D打印技術(shù)可以更精準地控制復雜的藥物釋放曲線(xiàn)。最后, 3D打印技術(shù)可以給患者提供個(gè)性化的藥方。
3D打印在醫療方面的應用已經(jīng)有將近20年了,在這20年里,3D打印大致分為三個(gè)層次:
1.第一個(gè)層次無(wú)生物相容性的材料
這種材料只對材料的強度和力學(xué)性能有要求,但是不可以植入人體,一般這種材料都是用于牙科手術(shù)的導板和護具。
2.第二層次個(gè)性化永久植入物
相對于第一階段,材料上的進(jìn)步是材料具有生物相容性,一般用的材料是特定的樹(shù)脂或者是鈦合金,像這種材料的話(huà)可以植入體內,不會(huì )產(chǎn)生什么不良反應。
3.細胞3D打印
所用的打印機其實(shí)是和傳統的打印機技術(shù)是一樣的,精度也非常高,只不過(guò)材料是從傳統塑料或者金屬變成了一種特殊的凝膠,這種凝膠中含有細胞和可生物降解的材料。這種材料主要是為了保證在打印過(guò)程中保持一定有特定的形狀,像肝臟形狀、腎臟形狀。
打印出來(lái)的這種器官,跟傳統從其他捐獻者身上移植過(guò)來(lái)的有很大的優(yōu)勢,就是它的細胞是采自于病人本身的,所以裝進(jìn)去不會(huì )有任何排斥反應。
3d打印在醫療領(lǐng)域的一些案例:
1、打印外骨骼
3D打印現在已經(jīng)進(jìn)軍體外骨骼打印,旨在輔助殘疾人士與肌肉萎縮人士提升行動(dòng)能力。經(jīng)3D打印制作的輕量級體外骨骼可以輔助用戶(hù)站立及走動(dòng)。
2、打印活體組織
研究人員日前創(chuàng )造出一種水滴網(wǎng)絡(luò ),能夠模仿生物組織中的一些細胞特性。利用一臺3D打印機,研究小組可將小水滴組裝成為一種類(lèi)似膠狀物的物質(zhì),它能夠像肌肉一樣彎曲,并能夠像神經(jīng)細胞束一樣傳輸電信號,可用于修復或緩解器官衰竭。這一技術(shù)應用在醫療領(lǐng)域有望能夠合成人造組織或器官模型。
3、打印器官
科研人員采用3D打印技術(shù)配合人體自身細胞,使用加入細胞混合物凝膠的可生物降解腳手架,逐層構建出了腎臟。這項技術(shù)還幫助一個(gè)孩子成功移植了人工膀胱。此外,利用CT掃描等醫學(xué)影像技術(shù),3D打印機還可以采用丙烯酸樹(shù)脂制作出半透明的器官模型,從而幫助外科醫生了解器官內部結構,實(shí)現腫瘤放療效果的可視化。美國科學(xué)家成功利用3D打印技術(shù)制作出了能夠精確復制疑難并發(fā)癥患者的心臟解剖結構的人體心臟模型,用于醫生術(shù)前研究患者心臟結構。
4、打印支氣管
醫務(wù)人員利用3D打印機,采用生物材料制作出了一個(gè)可在氣道中開(kāi)辟通道的夾板,成功挽救了一名支氣管軟化的嬰兒。
5、打印頭骨
3D打印技術(shù)憑借優(yōu)異的可定制性成為骨科領(lǐng)域的寵兒。美國當地的醫療機構正試圖將3D顱骨打印引入到臨床治療中。目前打印材料還未正式被美國食品藥物管理局(FDA)批準,如果材料申請能夠通過(guò),那么預計會(huì )有75%的顱骨外傷患者接受相關(guān)修補手術(shù)。
以上就是為大家介紹的有關(guān)3D打印技術(shù)在醫療領(lǐng)域的應用有哪些的分析,希望可以給大家提供參考。3D打印在醫學(xué)領(lǐng)域的應用還有很多,上面就為大家介紹怎么多。