盤點3D打印器官在醫(yī)療中的十大應(yīng)用(3)
時間：2016-08-20 22:14 來源：未知 作者：中國3D打印網(wǎng) 閱讀：次
8.人造血管
當今，由于心腦血管疾病的不斷增多，臨床上對血管移植物的需求更加明顯。如今，方便快速地制造出可供移植的血管和血管修復(fù)材料是利用3D人造器官技術(shù)實現(xiàn)的。新加坡南洋理工大學(xué)的Leong等試圖研究適合于SLS技術(shù)的聚合物及其成形結(jié)構(gòu)的特性，提出了制造條件、制造精度、材料生物相容性和可重復(fù)性是3D打印技術(shù)的關(guān)鍵要素，利用選擇性激光燒結(jié)制造血管支架結(jié)構(gòu)。Lee等制備了內(nèi)徑 1mm的3D打印水凝膠管道模型，成功誘導(dǎo)周圍毛細血管形成了微血管床。又如，美國賓夕法尼亞大學(xué)Miller 等首先將碳水化合物玻璃打印成網(wǎng)格狀模板，用澆注法復(fù)合載細胞水凝膠形成管道狀血液通路。德國的Gunter Tovar博士制作出毛細血管，具有良好的彈性與人體相容性，不但可以用于替換壞死的血管還能與人造器官結(jié)合，還可能使構(gòu)造的組織與器官實現(xiàn)再生血管，利用3D打印雙光子聚合和生物功能化修飾。
9.人造器官
3D打印腎臟的技術(shù)在2011年美國Wake Forest University的AnthonyAtala的TED大會上展示，到目前為止，3D打印人造器官技術(shù)取得了很大的進步。美國Organovo公司打印出人體肝臟薄片，微型肝臟只有0.5 mm厚、4 mm長，卻具有真正肝臟的大多數(shù)功能，利用3D人造器官。杭州電子科技大學(xué)的徐銘恩教授團隊自主成功研制出的商品級3D打印機可打印生物材料和活細胞，目前成功打印出較小比例的人類耳朵軟骨組織、肝單元等在這臺打印機上。肝小葉是肝結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，模仿肝小葉結(jié)構(gòu)制備肝單元，是制造人工肝臟的主要過程。
10.皮膚修復(fù)
有研究者研究將不同細胞外基質(zhì)應(yīng)用于皮膚3D打印技術(shù)中，這樣可以最大限度將皮膚的活性及其他天然屬性提高，使得移植后受損皮膚的修復(fù)及打印皮膚與正常皮膚有效地融合。在這方面，Baca等證實該納米生物材料可保持細胞的水分、滲透壓、pH值等理化特性，并有效促進和維持細胞的生長，采用多孔納米生物材料模擬細胞外基質(zhì)。將人皮膚成纖維細胞和角朊細胞直接沉積在支架上，取得了良好的皮膚組織再生效果，采用靜電紡絲技術(shù)制成多層膠原支架。Hahn等將人真皮成纖維細胞加在凝膠內(nèi)，將其打印在透明載體上，這樣細胞只能黏附在暴露的或不被修飾的凝膠表面，繼而實現(xiàn)讓細胞在必要的區(qū)域生長，用光刻技術(shù)修飾融化凝膠模型的表面形狀。借此更好地控制打印出的皮膚組織塊形態(tài)和結(jié)構(gòu)，保證打印的皮膚組織與傷口皮膚缺損完全吻合，為臨床中的個體化治療奠定基礎(chǔ)，并實現(xiàn)3D打印皮膚向轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的順利過渡。3D打印人造器官技術(shù)是新一輪的發(fā)展機會，中國政府不斷加大器官移植新技術(shù)投入，目前我國3D打印人造器官技術(shù)研究邁入國際先進水平，具有很好的前景。如今，3D打印人造器官技術(shù)，機會與面臨問題并存，如：單細胞、多種細胞、細胞團簇的受控三維空間輸送、精準定位、排列與組裝，以及生物制造過程中對細胞的損傷及生物功能的影響等。細胞與生物材料的特殊性，材料學(xué)、制造學(xué)、生物學(xué)等多交叉學(xué)科的合作及多噴頭生物3D打印設(shè)備的應(yīng)用，是由于人體復(fù)雜的器官結(jié)構(gòu)及功能的多樣性，這將成為研究者未來研究的主題，同時是實現(xiàn)復(fù)雜器官制造的核心所在。在近幾年隨著研究的不斷加深、各學(xué)科的整合與突破、諸多科學(xué)問題的逐一突破，3D打印人造器官將會成為一種廣泛使用的醫(yī)療技術(shù)。器官移植將逐步脫離單純的器官捐獻，縮短器官移植等待時間，拯救更多需要器官移植的患者。
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