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生物3D打印再造健康生命

发布时间:2018-12-29 01:06:01 文章来源:未来智讯    
    生物3D打印:再造健康生命作者:未知   一场突如其来的车祸让26岁小伙小袁“钢筋穿脑”,命悬一线。事情发生在2017年9月14日,广东云浮的小伙子小袁在一同交通事故中被一根拇指粗的螺纹钢插进了颅脑,颈部大血管、颈椎、颅骨、大脑、小脑等重要部位损伤严重,凶险至极。因伤情严重,小袁当晚就被转到驻地某医院重症医学科(ICU)。经多学科专家结合会诊确定紧急手术方案,医院分两次给小袁进行手术,先将钢筋取出,然后清除了脑内瘀血和失活脑组织,并将部分的颅骨去除。手术顺利,小袁从鬼门关闯回。休养两个多月后,小袁恢复良好,但两次手术去除颅骨却让他脑袋缺了两大块,不但样子骇人,而且也危及健康。怎么办?颅骨修补。小袁再次回到医院接受第3次手术,医生将两块“私人订制”的3D颅骨修补材料正确地植入小袁的头部,生物材料帮助小袁修复了脑骨,重拾健康。
  该医院为小袁使用的3D颅骨,是一种生物3D打印产品。收集到小袁的头颅CT扫描精准数据后,专业人员构建出颅骨缺损三维重建图,通�^3D技能设计出匹配的颅骨修补物,与患者颅骨完美“配对”。何谓3D打印?它是一种快速成型技能,以数字模型文件为基础,运用打印材料,通过逐层打印的方式来构造物体。而生物3D打印代表着3D打印的最高技能水平,用的材料可不一般,以活性材料为主,包括细胞、生长因子、生物材料等,按照需求的组织微观结构逐层堆积成型,以重建人体组织和器官。
  在现代医疗领域,生物3D打印、手术机器人等先进技能正改变着医疗手段甚至医疗模式,并将推动医学发展,重塑医疗家当。3D生物打印的应用主要有3个阶段:一是打印体外手术模型。二是用生物材料打印可植入人体的类器官和组织。三是利用细胞联合生物材料打印出活性器官和组织。在手术模型方面,利用生物3D打印技能能够打印出患者的肿瘤模型,医生在复杂手术之前先对着模型进行手术“预演”,能够大大提高手术的正确度,降低手术风险,帮助病人成功跑赢死神。此外,3D打印的病灶模型能够辅助医生培训。生物材料打印出的植入类产品应用也在逐步推广之中,包括血汗管、骨科、神经外科、泌尿科、肝脏科等。当前,我们3D打印出的脑膜修复产品主要应用在修复患者缺损的脑膜上,在全球60多个国家已有超过20万例的临床应用。
  生物3D打印技能的最后发展方向是打印出真正能用于人体的器官,甚至包括复杂器官如肾脏、心脏等。设想一下,当人体因疾病或意外缺损了器官或组织后,专业人员用3D打印机打印出一个器官移植进去,就像机器换一个零部件。从理论上讲,干细胞可分化成多种人体器官组织细胞,这让细胞打印器官成为可能,该技能已被评为世界医学突破发明。当前,我们开发出的细胞生物3D打印机集单细胞打印、生物反应器等多模块功能于一体。通过“边打印边培养”的创新方式,有效提高了打印细胞活性,可以保证细胞自我组装结构,打印出的细胞存活率超过95%。目前,一些大略器官和组织单元通过生物3D打印技能已经在国外得到临床应用。只是,目前生界上还没有一个科研团队可以成熟利用生物3D打印“制造”出人体器官并在临床上使用。可见,打印活体器官的技能从实验室迈进临床还有很长的路要走。(作者为迈普医学研发部总监)
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