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【中國智能制造網(wǎng) 本站原創(chuàng)】當(dāng)前，3D打印已被用于住房建造、汽車零部件生產(chǎn)等多個(gè)領(lǐng)域，隨著技術(shù)的進(jìn)步，3D打印也逐漸被用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，有力的提升了診療效果。
為融入信息化時(shí)代發(fā)展的大趨勢，當(dāng)前各國都在3D打印技術(shù)研發(fā)方面投入了大量的人力和物力。為加快信息化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程，我國各有關(guān)部門高度重視3D打印技術(shù)。將3D打印技術(shù)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域后，相關(guān)行業(yè)進(jìn)入了快速變革時(shí)期。
3D打印漸入生物醫(yī)學(xué)治療領(lǐng)域
3D打印技術(shù)自傳入我國后，與各行業(yè)的聯(lián)系日益緊密。目前，3D打印還處于產(chǎn)業(yè)化起步的階段，相應(yīng)技術(shù)還未完全發(fā)展成熟，規(guī)模化應(yīng)用領(lǐng)域主要包括制造、醫(yī)療、文化創(chuàng)意、創(chuàng)新教育等。
就整個(gè)醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展前景而言，3D生物打印技術(shù)不容忽視。在人們的日常生活中，有些患者因?yàn)橥话l(fā)意外事故等因素而導(dǎo)致皮膚或者某個(gè)身體器官受到傷害，從而嚴(yán)重影響了正常的生活和學(xué)習(xí)。為幫助這些患者早日恢復(fù)，一些醫(yī)務(wù)人員開始將生物3D打印技術(shù)用于臨床治療。
從總體來看，生物3D打印技術(shù)是關(guān)鍵共性技術(shù)。借助生物3D打印技術(shù)，終可以整合醫(yī)學(xué)、工程學(xué)、電子學(xué)、生物學(xué)等研究成果，從而“打印”出一個(gè)跟人體器官或者組織一模一樣的替代品。通過利用這些替代品，醫(yī)務(wù)人員可以完成組織修復(fù)、器官移植等活動。
例如，把干細(xì)胞作為材料，按3D成型技術(shù)進(jìn)行制造，一旦細(xì)胞正確著位，便可以生長成器官，“打印”的新生組織會形成血管和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。醫(yī)務(wù)人員可以利用這些新生組織進(jìn)行皮膚移植，治療皮膚燒傷的患者。
生物3D打印材料選擇非常關(guān)鍵
正是因?yàn)樯?D打印技術(shù)能用于人體器官移植和再生，因而該項(xiàng)技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域不斷引發(fā)關(guān)注。實(shí)際上，生物3D打印技術(shù)不只是在制藥企業(yè)新藥創(chuàng)制、醫(yī)療器械企業(yè)個(gè)性化醫(yī)療器械開發(fā)生產(chǎn)方面有價(jià)值，它在醫(yī)療新技術(shù)的研發(fā)轉(zhuǎn)化等方面也具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
生物3D打印在應(yīng)用于生物醫(yī)療領(lǐng)域時(shí)，除了會利用到傳統(tǒng)3D打印的核心技術(shù)外，所有產(chǎn)品的制造過程還必須符合生物學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)。不但要能保證細(xì)胞活性、組織功能，而且要符合醫(yī)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。因此，針對人體不同器官采取相應(yīng)的生物材料、細(xì)胞和生物因子就十分必要。在影響3D打印效果的諸多因素中，材料無疑至關(guān)重要。
在組成人體結(jié)構(gòu)的各個(gè)器官中，不同的組織器官有其獨(dú)特的力學(xué)、物理學(xué)等特征，例如：皮膚光滑而富有彈性、骨骼較為堅(jiān)硬等等。要對人體的這些組織器官進(jìn)行生物3D打印，醫(yī)務(wù)人員就需要細(xì)心選擇與人體組織特性相對應(yīng)、相符合的生物材料。
同時(shí)，這些材料需要大程度的保持所選擇細(xì)胞的生物活性和功能。尤其值得注意的是，醫(yī)務(wù)人員所選擇的材料必須通過3D打印系統(tǒng)進(jìn)行操作，這些都提示醫(yī)務(wù)人員在選擇生物材料時(shí)要格外謹(jǐn)慎。
生物醫(yī)學(xué)3D打印前景光明
近年來，隨著3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用程度不斷加深，其在生物醫(yī)學(xué)發(fā)展過程中的應(yīng)用價(jià)值也日益顯現(xiàn)。2017年年底，工信部等十二部委發(fā)布關(guān)于印發(fā)《增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計(jì)劃(2017-2020年)》的通知，預(yù)期行動計(jì)劃將在政策扶持等方面給產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供支持，生物3D打印產(chǎn)業(yè)也成為了目前被業(yè)界人士看好的一大領(lǐng)域。
據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)分析，到2020年，我國生物3D打印行業(yè)的產(chǎn)值有望達(dá)到5.49億美元，占比約為15%，將會和發(fā)達(dá)國家的產(chǎn)值占比情況基本持平。同時(shí)，2016-2020年，我國生物3D打印行業(yè)的復(fù)合增長率將超過50%，整個(gè)行業(yè)的發(fā)展前景將十分廣闊。
目前，我國生物3D打印設(shè)備制造、生物3D打印醫(yī)療器械制造等都在有序推進(jìn)。同時(shí)，生物3D打印技術(shù)作為代表性的顛覆性技術(shù)，對我國傳統(tǒng)醫(yī)療行業(yè)的看病診斷方式、診斷治療的效果等都產(chǎn)生了不可忽視的影響。此外，生物3D打印技術(shù)還有力的促進(jìn)了新型診療方法的出現(xiàn)。
未來，生物3D打印技術(shù)將深度融入我國生物醫(yī)學(xué)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程，利用3D技術(shù)“打印”的器官和生物組織將在臨床治療階段發(fā)揮更大的作用。與此同時(shí)，我國的生物3D打印將突破細(xì)胞技術(shù)落后、生物材料單一等限制性因素，實(shí)現(xiàn)新的突破！
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