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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(diǎn)
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(hù)、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(jìn)一步提升，義齒、假肢等人體器官打印也進(jìn)入了新時期。
3D生物打印器官促進(jìn)治療效果提升
近年來，隨著經(jīng)濟(jì)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(jìn)。
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(xì)分化、智能化特點(diǎn)。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(diǎn)優(yōu)勢外，借助生物治療方法還可以達(dá)到治愈或延長患者生存期的目的。
為進(jìn)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(jìn)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(shí)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(jìn)行一次“模擬手術(shù)”。通過模擬實(shí)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(xì)胞組織培養(yǎng)方面，醫(yī)生可以進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(xì)胞打印出活性器官和組織。在這三個階段中，只有利用細(xì)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(jìn)展。與此同時，業(yè)界人士研究的重點(diǎn)主要是利用細(xì)胞打印出活性器官和組織。就目前而言，要想利用細(xì)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(jìn)行深蹲、跑步、跳遠(yuǎn)時協(xié)調(diào)身體各部分的機(jī)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(jìn)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(shí)際應(yīng)用作出規(guī)范。
除了以上這幾點(diǎn)之外，3D生物打印器官在實(shí)際療效認(rèn)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(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，但一旦此項(xiàng)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(xì)胞技術(shù)打印心臟，并將其植入患者體內(nèi)，從而對患者進(jìn)行更進(jìn)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(shí)。
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