这一支架成功地让实验鼠受损的坐骨神经得以再生,该公司还计划3D打印其他药物

 3D打印技术是快速成型技术的一种,是以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机是快速成形技术的一种机器,目前有比普通打印机打印速度快100倍的快速3D打印机,也有同时使用10种不同材质的打印物体的合成型的3D打印机,这里列举一些将走进人们未来生活中的热门3D打印技术。

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3D打印食物

打印牙齿、骨骼甚至包括气管在内的各种器官——3D打印技术已经在制造定制化生物医学植入物质方面大显神通。这还不算什么,3D打印下一步即将进军的是神经再生领域。

3D食物打印机只需将食材和配料预先放入容器,输入所需食谱,通过配套专业软件就能把美食“打印”出来。美国纽约康奈尔大学研制了一款3D食物打印机,其打印出的食物色香味俱全,与手工制作的食物并无差别。将3D食物打印机装配到部队,可以丰富部队的伙食种类,制作出更多个性美食,官兵可以随心所欲选择或自制食谱,打印汉堡、汤团、馄饨、面包棒等美味的食物;可以大幅缩减从原材料到成品的环节,解决食物加工、运输、包装等环节中的污染与保存等问题,大幅提高部队后勤保障效率。同时,3D食物打印机不会产生炊烟,解决了执行作战任务时因炊烟暴露目标的难题。

据《麻省理工技术评论》杂志官网报道,美国科学家研制出一种新的3D打印结构,它可以用来“引导”受损神经末梢的再生和重新连接。这意味着3D打印机或将成为神经外科医生手中的“神器”。

3D打印药片

目前最常见的神经修复手术需要从身体其他部位取出神经组织来“拆东墙补西墙”。这不但需要额外的手术,而且可能给原本正常的身体部位带来问题。另一种方法是使用一个管状的人工支架,将其安装在两个受损神经末梢的中间。这种支架在促进神经生长的生物化学“信号”的帮助下,可以作为引导神经再生的通道。由于神经和神经损伤部分的形状一般较为复杂,这为3D打印技术找到了用武之地。

2015年初美国食品和药物管理局有史以来第一次批准3D打印的药丸。该药物主治癫痫发作,由Aprecia制药公司开发,预计将在明年年初上市。该公司还计划3D打印其他药物,公司声称,该技术允许药物以精确的剂量进行分层。在更广泛的医疗领域,研究人员最终希望,3D打印将能够帮助打印可订制的药品,其成分是针对个别患者的需求。

在实验中,美国明尼苏达大学机械工程学教授迈克尔·麦卡宾与其同事,切除了实验鼠包括神经分叉点在内长度为10毫米的坐骨神经。他们使用3D扫描仪来记录神经缺损部分的几何信息,然后将这些信息传输到3D打印机中并设计打印出结构复杂的人工支架。

金属3D打印重塑珠宝业

值得注意的是,在正常的坐骨神经中,Y型神经结构的分支或以感觉神经纤维为主,或以运动神经纤维为主。3D打印机的另一项“神通”是可在人工支架中精确地置入比例适量的生物化学“信号”来分别促进不同分支的再生。这一支架成功地让实验鼠受损的坐骨神经得以再生。

金属3D打印是工业3D打印发展的新趋势,未来三年将带来设备价格、材料价格的大幅下降,设备的精密度、稳定性将显著提高,技术趋于成熟。金属模具和个性化金属产品直接打印将是一大趋势。尽管金属3D打印热潮已经提前涌现,但是真正普及应用大概还需要5到10年。金属3D打印的普及应用关键取决于两个方面:一是技术是否成熟、设备的稳定性、精密度;二是材料和设备的价格至少下降30%-50%。目前3D打印金质首饰已经问世,LionelTDean是一位产品艺术家,同时是英国某大公司创始人及创意总监。他从事数码设计和制造技术的创意研究已有十余载,在3D打印艺术与设计领域拥有远见。作为一名“未来创客”,他表示数字化生产及3D打印可能将重塑珠宝行业。

研究人员认为,这一新技术应被看做一个新的起点,它为利用3D打印技术来制造复杂植入结构的新的再生方案“打开了大门”。他们计划尝试使用其他生物化学材料以更好地促进受损神经的修复,其中包括一种可生物降解材料,这种材料打印出的人工支架一旦帮助神经完成修复即在体内降解。麦卡宾估计,他们所展示的新技术在5到10年内可在人体内进行实验。

3D打印复合物

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