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生物3D打印將掀起一場醫(yī)療領(lǐng)域顛覆性革命

發(fā)布時間：2017-08-31 08:16:33 瀏覽次數(shù)：

文章來源于：m.whthkg.cn

文章概述：3D打印技術(shù)作為一項劃時代的發(fā)明，正在潛移默化地改變整個世界。而作為跨界領(lǐng)跑者，它成功引起了醫(yī)療領(lǐng)域科研巨頭的注意，眾多科研者也對此技術(shù)情有獨鐘。東莞創(chuàng)域手板—3D打印技術(shù)

毫無疑問，3D打印技術(shù)作為一項劃時代的發(fā)明，正在潛移默化地改變整個世界。而作為跨界領(lǐng)跑者，它成功引起了醫(yī)療領(lǐng)域科研巨頭的注意，眾多科研者也對此技術(shù)情有獨鐘。從3D打印器官、假肢，再到與人類健康息息相關(guān)的藥物打印，無不標(biāo)志著未來醫(yī)療發(fā)展的新方向。生物3D打印有以下主要研究領(lǐng)域：皮膚、骨組織、血管、器官（比如心臟，腎臟，胎盤，卵巢等等）、藥物和營養(yǎng)物控釋。

因而，在3D生物打印過程中，研究者會以計算機(jī)三維模型為基礎(chǔ)，通過軟件分層離散和數(shù)控成型的方法，定位裝配生物材料或活細(xì)胞，制造人工植入支架、組織器官和醫(yī)療輔助等生物醫(yī)學(xué)產(chǎn)品。換言之，3D生物打印所使用的原料是生物墨水，而非傳統(tǒng)的塑料材料。研究者會從人體骨髓或脂肪中提取的干細(xì)胞，再以生物化學(xué)手段將其“改造”（分化）為不同類型的其他細(xì)胞后，封存為“墨粉”。

當(dāng)啟動3D生物打印機(jī)時，電腦建模程序會設(shè)計出需要打印的器官剖面圖，來精準(zhǔn)指導(dǎo)隨后的打印過程；而后“墨粉”將通過打印頭聚攏在事先設(shè)計好的生活相容性材料上，按照一定的圖案來逐漸形成打印器官的雛形，構(gòu)建活體組織。

眾所周知，細(xì)胞素來嬌貴，對生長環(huán)境條件要求苛刻，非無菌條件不住；環(huán)境的溫度、濕度稍不滿足其心意，就會鬧脾氣（生長不良）、甚至以死相脅。為此，3D生物打印機(jī)需被置于生物安全柜中進(jìn)行無菌操作，同時須確保適宜的溫度和濕度以避免細(xì)胞死亡。

考慮到構(gòu)成人體不同組織的每個細(xì)胞類型都需要一個獨特的機(jī)械環(huán)境，即需要通過獨特的結(jié)構(gòu)支撐來正常運(yùn)轉(zhuǎn)其功能，比如骨骼是一種具有抵抗力和脆性的物質(zhì)，心臟的肌肉是有彈性的、堅韌的組織，而像肝臟這樣的內(nèi)部器官是柔軟的和可壓縮的。現(xiàn)階段很多研究者都致力于找到一種可在3D打印機(jī)操作的生物相容性材料，使其對細(xì)胞造成的傷害降到小。新的研究表明，從海藻中提取的新材料可在不同的環(huán)境中對人體干細(xì)胞進(jìn)行3D生物打印，而且不會對細(xì)胞造成損害，為復(fù)雜組織結(jié)構(gòu)的打印鋪平了道路。

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