医疗生物3D打印大盘点

　　近年来，3D打印技术的发展十分迅速，甚至业内一度认为3D打印将引领第三次工业革命，相较于传统制造业，3D打印具有突破传统的设计空间、个性化、小批量和高精度等优势。此外由于医疗行业鲜有标准的量化生产，规避了3D打印的劣势，因此3D打印已率先在医疗领域获得应用上的突破。今天小编就为大家盘点了一下3D打印在医疗方面的应用。

　　假肢方面

　　人的身体十分复杂，每一个人身体的细微之处又各不相同，因此，传统的假肢很难针对每一位患者量身定做，而3D打印的出现恰好解决了这一问题。

　　

　　两岁的Emma Lavelle患有先天性多发性关节挛缩症（AMC），这种病阻碍了她的肌肉和关节生长并使肌肉和关节变得僵硬。 因此，Emma的运动能力严重被限制一直以来，她已经历了多次手术和矫正治疗。在治疗AMC方法中，最具前景的一项治疗是WREX设备，这是一款身体铸件，搭配弹性绷带和假肢关节，可帮助AMC患者抬举四肢。

　　可问题是，Emma年龄太小个子也小，不适合这款典型的WREX设备。 所以两名研究人员塔里克-拉赫曼博士和设计师惠特尼-山姆珀尔一起开发了一个缩小版的适合Emma体型的WREX设备。

　　

　　采用一个较小的3D打印，两名研究人员就能够打印缩小版的WREX设计中的小部件。这次3D打印机没有采用金属，而是采用ABS塑料制成了新的零部件，实验证明这些材质非常坚固，足可以支撑起Emma日常使用。如今Emma现在可以自由移动手臂，可以像正常孩子一样玩玩具，自己吃饭，甚至不需要父母的帮助就可以拥抱父母。3D打印技术改变了Emma的生活。

　　3D打印器官

　　今年1月，在迈阿密儿童医院，有一位患有“完全型肺静脉畸形引流（TAPVC）”的4岁女孩Adanelie Gonzalez，由于疾病她的呼吸困难免疫系统薄弱，如果不实施矫正手术仅能存活数周甚至数日。

　　

　　心血管外科医生借助3D心脏模型的帮助，通过对小女孩心脏的完全复制3D模型，成功地制定出了一个复杂的矫正手术方案。最终根据方案，成功地为小女孩实施了永久手术，现在小女孩的血液恢复正常流动，身体在治疗中逐渐恢复正常。

　　3D打印制药

　　今年8月，首款由Aprecia制药公司采用3D打印技术制备的SPRITAM（左乙拉西坦，levetiracetam）速溶片得到美国食品药品监督管理局（FDA）上市批准，并将于2016年正式售卖。这意味着3D打印技术继打印人体器官后进一步向制药领域迈进，对未来实现精准性制药、针对性制药有重大的意义。该款获批上市的“左乙拉西坦速溶片”采用了Aprecia公司自主知识产权的ZipDose3D打印技术。

　　

　　通过3D打印制药生产出来的药片内部具有丰富的孔洞，具有极高的内表面积，故能在短时间内迅速被少量的水融化。这样的特性给某些具有吞咽性障碍的患者带来了福音。

　　这种设想主要针对病人对药品数量的需求问题，可以有效地减少由于药品库存而引发的一系列药品发潮变质、过期等问题。事实上，3D打印制药最重要的突破是它能进一步实现为病人量身定做药品的梦想。

　　3D打印神经

　　根据外媒报道，国外某研究机构最近开创了一项史无前例的发明，他们将3D打印技术应用到复杂的感官神经和运行神经的的创伤修复上，这一创举每年将为20多万神经受损或者神经疾病的人提供帮助。

　　众所周知神经再生是一个极其复杂的过程，由于这种复杂性，神经在受到损伤后，可以再生是十分罕见的。因此，神经的损伤通常是永久性的，但是如今在3D打印的帮助下或许可以解决这个问题。

　　

　　在《 Advanced Functional Materials》周刊一项新的研究中表示，研究员通过3D成像和3D打印技术，创建一个植入了生化线索的定制硅胶导板，来帮助恢复神经再生。这一方法在用老鼠做的实验上效果显着。

　　通过获取结果，研究员们使用3D扫描仪来对老鼠的坐骨神经结构进行了逆向工程，为了神经再生，接着他们又用了一个专业定制的3D打印机来打印导板。然后在这个导板里植入化学线索来促进感官以及运动神经的再生，最后通过外科移植手术将这块导板植入了老鼠神经的切割端中。经过10-12周的康复，老鼠可以重新行走了。

　　3D打印骨骼

　　里塔·苏隆恩（Riitta Suuronen）带领的芬兰坦佩雷大学研究小组在他的腹部用了9个月基于“脚手架”方法成功培育出一个男性的下颌骨。这项技术突破意味着，干细胞可以从患者自身的脂肪细胞中培育形成。温兰特在打印机中装载了三钙磷酸盐和一种聚乳酸，这是人体中最基础的元素。

　　

　　这个打印形成的骨骼“脚手架”包含了数千个微孔，骨骼细胞可以放置在其中，逐渐培育生长，并最终这个“脚手架”可以生物分解消失。研究小组从人体骨髓中提取CD117细胞，这种细胞能够发育成一种叫做“造骨细胞”（osteoblasts）的初生骨细胞，研究小组在3D打印机形成的骨骼“脚手架”中注入一种凝胶，可对培育的初生骨细胞提供营养发育。15个星期之后，骨骼“脚手架”最终在老鼠背部的皮肤之下分解，脚手架中的造骨细胞形成了人体骨骼