3D打印技术,开启一个“异想天开”的医疗未来!

3D打印正以一种不可抗议的力量推动着医疗行业的创新工作。市场研究机构LuxResearch分析师认为,3D打印技术在医疗行业将被迅速采用,预计2025年该市场规模达到19亿美元,折合人民币超百亿元。

由于所具有的快速性、准确性及擅长制作复杂形状实体的特性,3D打印在医学领域拥有巨大的应用前景。当3D打印与医学影像建模、仿真技术结合之后,就能够在人工假体、植入体、人工组织器官的制造方面产生巨大的推动效应。个性化、小批量和高精度等3D打印技术的优势,未来有望得到充分发挥。

快速且低成本的3D打印肌电假肢

这一前景市场也吸引了诸多企业对开拓这一领域的热情。来自英国BBC的消息,Open Bionics因为实现了更迅速、更低成本生产的3D打印肌电假肢获得了今年英国站的詹姆斯·戴森这一国际有名的设计大奖。


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这种假肢与通常的机械假肢完全不同,它能依靠电子元器件和传感器陈列来接收、辨识用户肌肉运动产生的肌电信号。然后这些传感器将这些信号发送到假肢上,使得手指能够按照用户的意愿移动。 尽管用户无法感觉得到手指正在触摸什么,但是假肢内置的传感器能够让用户知道他们正在触摸物体以控制他们的用力程度。这意味着用户能够依靠该3D打印的肌电假肢拿起甚至如鸡蛋般脆弱的物体,但却不会将它们捏碎。

在过去同样的产品可能需要数周甚至数月的时间完成,而Open Binonic可以在短短40小时内通过3D扫描患者的截肢为其定制出肌电假肢。并且其花费的成本要低得多,现在市场上同类的定制假肢产品售价高达3万-9.5万美金不等,而Open Bionics的这一产品售价在3千美金左右。

不仅如此,Open Binonic的3D打印肌电假肢十分轻便,这使它用起来更加舒服,而且该假肢表面的“皮肤”也可以根据使用者的喜好进行定制。


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目前产品正在进行用户测试,Open Bionics计划于明年实现产品的上市销售。公司希望通过向所有需要的人提供更加便宜、同时能帮助他们日常生活的自理来颠覆这个行业。 3D打印生物组织并不遥远?

但也许像Open Bionics这样的3D打印在医疗领域的应用才只是一个开始。过去曾有人提出 “3D打印生命阶梯”的大胆设想:无生命的假肢等位于阶梯底层;中间是简单的活性组织,如骨与软骨;简单组织之上将是静脉和皮肤;最靠近阶梯顶层的将是复杂且关键的器官,如心脏、肝脏和大脑;而生命阶梯的顶层将是完整的生命单位。

根据《生物谷》的报道,位于加拿大温哥华的生物技术公司Aspect Biosystems已着手通过3D打印制造出全面生物功能的人体组织,并可被用于危险或实验性药物的测试中,最终还可能制造出可移植的生物打印器官。

Aspect Biosystems是由加拿大不列颠哥伦比亚大学的一群研究人员创建,其独有的生物打印技术是将活细胞材料放入液化的水凝胶,再注入3D打印机中,逐层挤压成特定的形状。制作出的活生物结构将被放置起来进行孵化和培养,让其可以开始作用,创造出拥有生物学功能的活体组织。


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利用生物打印的人体组织来测试药物,将大大减少、甚至逐步消除进行动物试验的需求, 人们将不用再在扩展试验上耗费时间和金钱。此外,它还可以找出对人体生理奏效的治疗方法;而在过去,这些方法很可能因为在动物试验中表现不佳,在初始阶段就被淘汰。

但Aspect Biosystems的雄心还远不仅仅局限于药物测试;对于自己的技术,他们有着更远大的计划。”药物开发市场是我们在短期内最好和最重要的战略机遇。在未来,个性化医疗将是人们亟待开发的广大市场;从更长远来说,我们还会努力打开一扇新的大门--可植入的器官结构,可能是部分、而不是完整的器官。”Aspect Biosystems的联合创始人Konrad Walus在The Vancouver Sun最近的一次采访中说。


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随着3D技术的精湛,一切的限制可能都会不复存在,它的进步已经如此惊人,它的时代的到来,也许远远快于多数人们的想象。

16 February 2016