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不可思议的3D打印技能文

发布时间:2019-01-05 01:06:01 文章来源:未来智讯    
    不可思议的3D打印技能文作者: 文文   东尼是澳大利亚墨尔本的一个8岁小男孩,他家有一只能爱的牧羊犬。有一天放学后,东尼一如既往地与狗玩耍,牧羊犬不知怎么地一口咬掉了他的左耳朵。破裂的耳朵已无法接上,医生只得将伤口处理包扎,并给东尼装了一只硅胶假耳。
  如果我告诉你,这只硅胶假耳是“打印”出来的,你相信吗?还别不信,这只硅胶假耳的确是科学家用激光打印技能“打印”出来的:通过扫描录下耳朵的三维信息,打印机就能用硅胶造出一只以假乱真的耳朵。不可思议吧?只是真相便是这么神奇!
  3D打印新技能
  自电脑问世后,1984年惠普公司的工程师发明了喷墨打印机,这种让设计与印刷融为一体的技能,给人们的事务和生活带来了方便。2010年,一位名叫恩里科·迪尼的发明家设计出了神奇的3D(三维)打印机。事务时,它那1000个喷嘴中会同时喷出沙子和镁基胶,变成特定的形状,最后“打印”出一个完整的雕塑或模型。迪尼的发明打开了科学家的思绪:将打印机里的墨水换成塑料、尼龙、金属粉末,不就能够按设计程序制造出零部件了吗?接着,各式3D打印机很快就被运用到实际生产中。制造商发现,像飞机、汽车上的挂钩、扶手等一些大略产品,用打印制造比传统造法更快、更省钱。
  打印皮肤
  人体的皮肤展开有2平方米那么大,它使人体内环境和体外环境隔开,是人体的屏障。一旦皮肤被大面积损伤,对人体的损害将是致命的。在治疗皮肤损伤或烧伤的病人时,植皮是重要的医疗手段。但很多皮肤被大面积烧伤的病人不是由于没有皮肤来源,便是由于术后感染而死亡。
  为解决植皮难题,科学家发明了自体皮肤再生培养法,并发明了人工皮。而美国北卡罗来纳州再生研讨所的科学家则发明了打印皮肤的技能,将皮肤细胞直接种在病人的伤口上。这种3D打印机里放的是细胞培养液,先通过内置的扫描器对受伤部位的面积和深度进行正确扫描,并将得到的信息转化为三维数字图像,再决定需要放置几多层细胞和多大的面积,才能恢复成组织原先的结构。培养皮肤细胞的组织比培养皮肤快,细胞的活性也好。这种“种皮”技能由机器人在无菌环境下进行,医生只需在旁监督调整。直接在病人身上打印皮肤,虽然如今不过实验成功,但科学家估计,20年后它将成为植皮的主流技能。
  打印毛细血管
  如果一个病人的器官发生器质性病变,那么挽救他的生命的方法,目前为止最有效的是器官移植。据统计,我国每年有150万病人等待器官移植,但有幸排上手术的惟有1万人,大多数病人都在等待中死去。原因之一是受传统概念的影响,意外死亡后捐赠器官的人很少,器官不够用;二是用组织工程培养的器官还不能实用,科学家还不能造出毛细血管,无法给人造组织和器官运送氧气和营养。我国曹谊林教授曾完成了裸鼠背上再生人耳的实验,但这种用组织工程方法培养的耳朵,由于缺乏毛细血管,支撑不了几周就会死亡。以如今的生物技能,用病人的干细胞培养出组织和器官并不难,难的是如何在组织和器官中布局神经和血管。
  就在医学家们进退维谷时,德国科学家将3D打印技能和“双光子聚合技能”相联合,用高分子聚合物制造出了毛细血管。科学家用高功率激光让聚合物分子按程序重组,成为一块有弹性的固体后,再合成高精度的弹性毛细血管结构。这种人造毛细血管具有生物的相容性,即能与组织相互融合,不会彼此排斥。这项发明使医学组织工程技能如虎添翼,也将给需要器官移植的患者带来福音。
  打印耳朵、皮肤、毛细血管不过生物打印机走向实际应用的开端,但要真正打印出实用的器官,还得科学家们继续努力。加油!或许将来有一天,米粉们想要养宠物,只需跟宠物店服务员说:“麻烦您,请帮我打印一条狗狗好吗?”
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