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【中國智能制造網(wǎng) 本站原創(chuàng)】近年來，3D打印已經(jīng)在醫(yī)療儀器設(shè)計、義齒假肢制造等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。隨著生物治療方法的逐步普及，3D打印器官也逐漸被用于多種疾病的治療過程之中。
生物療法逐漸普及 3D打印器官成關(guān)鍵點
如今，3D打印在日常生活中的應(yīng)用幾乎隨處可見。除了建筑業(yè)、制造業(yè)之外，3D打印還被廣泛應(yīng)用于家具制造、航空航天、文物保護、現(xiàn)代醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。將3D打印用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域后，醫(yī)療器械的制造精度得到了進一步提升，義齒、假肢等人體器官打印也進入了新時期。
3D生物打印器官促進治療效果提升
近年來，隨著經(jīng)濟建設(shè)的穩(wěn)步開展，我國的醫(yī)療事業(yè)也取得了一定的成果。在醫(yī)療基礎(chǔ)設(shè)施逐漸完善、健康養(yǎng)生觀念逐步普及的背景下，我國的醫(yī)療事業(yè)正借助著新一代信息技術(shù)向智能化、化方向加速邁進。
經(jīng)過一段時間的發(fā)展，我國的醫(yī)療事業(yè)總體呈現(xiàn)出化、細分化、智能化特點。在醫(yī)療行業(yè)的多種治療方法中，生物治療方法由于具有毒副作用小、治療過程中患者的疼痛程度相對較低等優(yōu)勢，因而逐漸在各地區(qū)普及開來。除了以上幾點優(yōu)勢外，借助生物治療方法還可以達到治愈或延長患者生存期的目的。
為進一步發(fā)揮出生物療法的治療效果，一些國家已經(jīng)開始采用3D打印器官來進行治療。在世界各國研究人員的不懈努力下，目前醫(yī)學(xué)界出現(xiàn)的3D打印器官類型日益多樣。就我國而言，3D打印器官已經(jīng)包括頜骨、器官支架、顱骨、脊柱、骨盆等。
實際上，3D打印器官的出現(xiàn)，從不同層面上改變了傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)治療的多個環(huán)節(jié)。在手術(shù)預(yù)演階段，醫(yī)生可以借助生物3D打印技術(shù)制作器官模型，并在模型上進行一次“模擬手術(shù)”。通過模擬實際手術(shù)場景，醫(yī)生可以制定出較有針對性的手術(shù)方案，大大提高手術(shù)的成功率。
在生物細胞組織培養(yǎng)方面，醫(yī)生可以進一步觀察3D打印器官在正常環(huán)境下的發(fā)育和成長狀況。通過與傳統(tǒng)器官培養(yǎng)方式進行對比，醫(yī)生可以從不同角度了解3D打印器官的優(yōu)勢與不足，進而在具體治療過程中采用較為適宜的醫(yī)療用具和治療方法。
3D生物打印器官廣泛應(yīng)用還需克服多重挑戰(zhàn)
從總體來看，3D生物打印的應(yīng)用主要包括三個階段：體外手術(shù)模型、打印可用于植入人體的類器官和組織以及利用細胞打印出活性器官和組織。在這三個階段中，只有利用細胞打印出活性器官和組織，才能算是現(xiàn)代意義上的3D生物打印。
目前，我國的研究人員已經(jīng)在前兩個階段的研究方面已經(jīng)取得了一定的進展。與此同時，業(yè)界人士研究的重點主要是利用細胞打印出活性器官和組織。就目前而言，要想利用細胞打印出活性器官和組織，還需要業(yè)界人士攜手合作，共同面對多重挑戰(zhàn)。
首先，3D生物打印器官要能夠適應(yīng)人體的力學(xué)環(huán)境。如果太硬、太軟，3D打印器官都可能無法使用。因此，3D打印器官時，選擇較為適宜的材料就十分重要。
其次，3D生物打印器官不能只是表面與人體結(jié)構(gòu)類似，還應(yīng)該具備相應(yīng)的功能。例如，人體膝關(guān)節(jié)。膝關(guān)節(jié)除了能保證人們可以站立外，還可以在人們進行深蹲、跑步、跳遠時協(xié)調(diào)身體各部分的機能，以防止肌肉損傷等情況的發(fā)生。
后，3D生物打印器官的合法性需要進一步確立。3D生物打印器官出現(xiàn)后，就需要對其使用范圍、使用條件等作出相應(yīng)規(guī)范。國家各有關(guān)部門應(yīng)該制定相應(yīng)的法律，對3D生物打印器官在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的實際應(yīng)用作出規(guī)范。
除了以上這幾點之外，3D生物打印器官在實際療效認證、治療安全性等方面還存在一些問題。雖然目前3D打印器官還未實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用，但一旦此項技術(shù)落成，將給醫(yī)學(xué)界、生物學(xué)界帶來難以想象的影響。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，3D生物器官打印技術(shù)一旦成熟，或許會徹底改變?nèi)祟惖纳?。就拿心臟來說，如果心臟發(fā)生病變，醫(yī)生就可以用3D干細胞技術(shù)打印心臟，并將其植入患者體內(nèi)，從而對患者進行更進一步的治療。雖然這一切在目前只是猜想，但未來仍有可能變?yōu)楝F(xiàn)實。
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