醫用3D打印：人類另一個登月計劃
2012年2月，密歇根大學附屬C.S.莫特兒童醫院的醫療隊接收了一名患有極端罕見的先天性氣管支氣管軟化癥的小男孩Kaiba Gionfiddo。密歇根大學醫學院根據CT影像利用3D打印機打印了一個氣管支架植入其體內，7天后撤離呼吸機自主呼吸。這是全世界首個3D打印技術應用于臨床的案例。
2013年2月，英國愛丁堡赫瑞瓦特大學研究人員使用3D打印出了世界上第一個3D打印人類胚胎干細胞。該團隊使用了一種經特殊設計的"醫瓣膜為基礎"的打印機。這種打印機裝有的"生物墨水"內含有實驗室培養出的人類胚胎干細胞。
2014年12月，英國的一群科學家開發出了3D打印應用于醫學的一項新功能，將其用于創建身體癌變部位的個性化復制模型，借此幫助醫生更加精準地定位腫瘤。
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在醫療界，3D 打印仿佛成為了一種流行，學校、實驗室、初創公司紛紛親睞這項技術。3D 打印之所以在醫療界大放異彩，是因為它能因人制宜、就地制作、不限數量、節約成本，正好能滿足個體化、精準化醫療的需求。
康奈爾大學機械工程與計算機科學技術教授胡迪·利普森提出了一個“3D打印生命階梯”概念，這也恰好符合了目前3D打印技術在醫療領域的應用。階梯底層是“無生命的假肢”，即無需留在體內的醫療器械，包括醫療模型、診療器械、康復輔具、假肢等;中層是"簡單的活性組織如骨骼與軟骨"，即個性化永久植入物，使用鈦合金、生物陶瓷和高分子聚合物等材料通過3D打印骨骼、軟骨、關節、牙齒等產品，通過手術植入人體;再往上是靜脈和皮膚;靠近階梯頂層的是復雜且關鍵的器官，如心臟、肝臟和大腦，這也是目前科學家正在攻克的主要領域--3D生物打印，即使用含細胞和生長因子的"生物墨水"，結合其他材料層層打印出產品，經體外和體內培育，形成有生理功能的組織結構。一旦這項技術成功，有望解決全球面臨的移植組織或器官不足的難題，并能消除器官排斥和免疫抑制帶來的問題;最后，生命階梯的頂層將是完整的生命單位---也許有一天將會是具備完整功能的人造生命形式。
然而，理性來看，醫療領域的3D 打印—這項被哈佛材料學家珍妮佛·劉易斯稱之為人類另一個登月項目的世紀性突破仍然有很多瓶頸待解決。
以3D打印器官為例，成功的再造器官至少由數十億、不同類型的活細胞構成，如何在實驗室條件維持細胞的結構形態，如何為器官提供營養...這些都是實驗室的研究人員需要攻克的難題。另一方面，3D打印目前在醫療界成功的應用案例僅為個例，距離大規模產業化應用還需要探索，且3D打印成本高昂，對于推廣其應用也帶來了一定的阻力。
與歐美國家相比，我國的3D打印技術還處于起步階段。一方面由于目前國內技術相對較落后，核心技術掌握在歐美發達國家手中;另一方面，盡管中國是鈦生產大國，但是目前專門生產適用于3D打印鈦粉的企業極少，企業生產積極性也不高，我國醫療行業使用的3D打印機和金屬打印材料多數依賴進口。
中國著名骨科專家戴尅戎認為，加強我國3D打印在醫療領域的應用需要從以下幾點出發：一要鼓勵發展擁有自主知識產權的3D打印機和專用配套材料，二是加強計算機輔助設計人才的培養，三是政策上的支持，比如鼓勵使用并推廣這項新技術，同時嚴控質量，包括完善醫療器械監督管理條例，加強行業管理和規范，鼓勵創新和臨床轉化。他表示，現有的醫療器械管理條例于2000年開始執行，當時并無涉及3D打印的規定，這勢必會影響3D打印技術更好的為病人服務，值得引起更大的關注，以上議題即將在2015醫用新材料與3D打印論壇進行深入探討。
盡管3D打印在醫療領域的普及仍面臨諸多問題需要解決，但就像劉易斯說的：“3D打印器官是人類另一個登月項目，很難，但絕對值得一試”。
(責任編輯：admin)
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