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3D打印骨骼可長出骨細(xì)胞可用于醫(yī)療

文章來源:揚(yáng)子晚報(bào)發(fā)布日期:2013-12-11瀏覽次數(shù):22690

  2013.12.10,“3D打印助推科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展”高峰論壇在南京紫金(江寧)科技創(chuàng)業(yè)特別社區(qū)舉辦。3D打印出來的骨骼竟然能神奇地長出骨細(xì)胞,未來可用于醫(yī)療。
 3D“克隆”骨骼4步驟

  1 對(duì)受損骨骼進(jìn)行3D成像

  2 用3D打印機(jī)對(duì)成像進(jìn)行含有培育物質(zhì)的打印
  3 注入造骨細(xì)胞

  4 經(jīng)過一段時(shí)間生長,培育出骨骼
  3D打印,即快速成型技術(shù)的一種,運(yùn)用粉末狀金屬、塑料以及一些特殊物質(zhì)等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。即利用激光束、熱熔噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細(xì)胞組織等特殊材料進(jìn)行逐層堆積粘結(jié),終疊加成型,制造出實(shí)體產(chǎn)品。
  羊腿斷了打印一個(gè)骨骼支架 半年后支架長成腿骨,羊又能跑了
  南京3D打印研究院是江寧區(qū)政府與盧秉恒院士共同發(fā)起創(chuàng)建的非盈利性機(jī)構(gòu),專門從事3D打印技術(shù)、裝備及應(yīng)用的科研和成果轉(zhuǎn)化。3D現(xiàn)在成為一個(gè)很熱的話題,不過昨天中國工程院院士盧秉恒表示:“現(xiàn)在5D都有了。”
  “4D的概念是今年美國人提出的,其實(shí)就是在3D的基礎(chǔ)上多了一個(gè)時(shí)間的維度,用智能材料來實(shí)現(xiàn)物品的自組裝。比如原來體積小,溫度一變化,就成長了,形狀發(fā)生了改變,這就出來個(gè)4D。現(xiàn)在我把4D擴(kuò)展到了5D,比如人工骨,能長出自己的骨細(xì)胞來。那可不是增加一維的問題了,而是N維,我叫它5D。”盧秉恒說,“概念不要老讓外國人來制造,我們也可以制造。”
  據(jù)他介紹,5D打印骨骼試驗(yàn)已經(jīng)在動(dòng)物身上取得成功。2003年,他帶著第四軍醫(yī)大研究生在羊身上做了試驗(yàn),羊的一條腿斷了,先用“骨髓泥”材料打印一個(gè)骨骼支架,在上面掛上經(jīng)過培養(yǎng)的羊骨細(xì)胞組織,細(xì)胞里有生長因子,組織掛上支架后,骨細(xì)胞就開始生長,生長會(huì)有生化的作用,變成自己的骨細(xì)胞,打印材料降解掉了,成為骨細(xì)胞的成分。半年后,羊腿骨長好了,腿上的肌肉也長好了,恢復(fù)了奔跑能力。不過,在人體還沒有做過試驗(yàn),在立法方面、評(píng)估安全性和長期穩(wěn)定性方面還有待繼續(xù)研究。
  國內(nèi)先進(jìn)手段

  3D技術(shù)打印的鈦合金“骨骼” 目前已植入50位患者體內(nèi)
  3D打印并培育人體自身骨骼,目前還沒有試驗(yàn)成熟,但是國內(nèi)3D打印出來的一種鈦合金“骨骼”已進(jìn)入試應(yīng)用階段。北京大學(xué)第三醫(yī)院正研究運(yùn)用3D打印技術(shù)治病救人。截至目前,已有50位患者在簽署知情同意書后,植入了3D打印出來的鈦合金“骨骼”。醫(yī)學(xué)專家表示,從理論上來說,未來患者需要的假耳、假肢等都可以用3D打印機(jī)打印出來。
  在北醫(yī)三院骨科主任劉忠軍的桌子上,擺著十幾塊鈦合金質(zhì)地的“曲奇餅干”,外表灰撲撲的、布滿孔隙,看上去很不起眼。但劉忠軍說,這都是3D打印機(jī)打印出來的人體骨骼,目前已研發(fā)了幾十個(gè)品種。劉忠軍說,“比如我們把脊椎設(shè)計(jì)圖樣傳送給廠家,幾個(gè)小時(shí)之后就可以拿到打印產(chǎn)品。”
  據(jù)悉,北醫(yī)三院例植入脊柱鈦合金“骨骼”的患者手術(shù)已經(jīng)有半年時(shí)間了。劉忠軍說:“從我們跟蹤檢查結(jié)果來看,治療效果很好。”
  劉忠軍說,與傳統(tǒng)技術(shù)相比,3D打印的鈦合金“骨骼”有兩大優(yōu)勢(shì)。一是想做什么形狀的“骨骼”都可以。第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,該類植入物帶有可供骨頭長入的孔隙,相鄰骨頭在生長的過程中會(huì)進(jìn)入孔隙,使真骨與假骨之間結(jié)成一體,患者骨骼能盡快康復(fù)。”
  有患者擔(dān)心,3D打印鈦合金骨骼價(jià)格肯定不菲。對(duì)此,劉忠軍表示,目前3D打印骨骼還沒有確切價(jià)格,因?yàn)樗且粋€(gè)全新的工藝,定價(jià)會(huì)涉及方方面面,如機(jī)器成本、產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間、設(shè)計(jì)、手工等,目前說不出一個(gè)精確價(jià)格。以人工椎體為例,現(xiàn)在臨床使用的人工椎體價(jià)格從1萬到3萬元不等。這意味著,3D打印骨骼的價(jià)格大概也就是這個(gè)價(jià)位。那么這項(xiàng)技術(shù)何時(shí)能在臨床廣泛應(yīng)用?劉忠軍說:“如果順利的話,預(yù)計(jì)需要1年至2年左右。” 據(jù)新華社

  探訪“3D展廳”
  燈管燈罩家里管道 都可以用3D打印

  揚(yáng)子晚報(bào)記者昨在位于南京江寧秣周路與雙龍大道交界口U湖的“3D打印展廳”看到,這里堪稱“3D打印博覽會(huì)”,展示了數(shù)百件打印物品,有立體人像、茶壺、燈具等。云集各類3D打印機(jī),大的有3米多高,小的像微波爐。“這個(gè)展廳,除了地板、玻璃外,好多東西都是3D打印的,比如燈。”南京恒宇三維技術(shù)開發(fā)副總經(jīng)理何堅(jiān)介紹說。只見展廳吊燈白色燈罩的設(shè)計(jì)風(fēng)格有中國剪紙?jiān)?,鏤空部位精美無接縫,摸上去有塑料質(zhì)感。“燈罩是用ABS塑料絲打印的,那些現(xiàn)代風(fēng)格的臺(tái)燈燈管也是。”何堅(jiān)說。
  3D打印出的管道能使用嗎?一種“選擇性激光燒結(jié)”3D打印機(jī)用尼龍粉末打印出的管道,很輕而且強(qiáng)度很高,家里有管道壞了,沒必要買,打印一個(gè),直接裝上。
  3D照相館可以打印立體多彩的你
  很多人覺得,塑料產(chǎn)品始終不夠“耐看”,原因就是之前的3D打印機(jī)只能打印出單一色塊的產(chǎn)品。在展廳,你會(huì)看到色彩豐富的各種打印物品。據(jù)介紹,這里的不少打印機(jī)可以做到每個(gè)像素?fù)碛?ldquo;接近一百萬種顏色”。這意味著終產(chǎn)品能夠呈現(xiàn)出千變?nèi)f化的顏色,既可以單色拼接,也可以混合在一起。
  展廳有個(gè)3D照相館吸引了許多人好奇的眼光,打印出來的立體人像無論色彩、表情都很逼真,連嘴角的笑紋都清晰可見。這家企業(yè)來自深圳,一般3D照相館所用的手持掃描儀需要花十幾分鐘才能采集數(shù)據(jù),你得保持不動(dòng),這個(gè)掃描儀高端大氣多了,五臺(tái)兩米高“音響”模樣的掃描儀環(huán)繞著你,三秒鐘即可完成采集。“精確度高達(dá)0.05毫米,有600萬色彩,人像從22厘米到36厘米都有。”工作人員介紹說。據(jù)了解,價(jià)格不便宜,3500元起步,打印需要半天時(shí)間。