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江門金屬手板CNC
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 3D打印的情節(jié)對(duì)現(xiàn)實(shí)來說還有相當(dāng)?shù)目苹贸煞值脑?,那到了今天,它早已不再是什么新鮮事了。簡(jiǎn)單的3D打印早已成為了孩子們的玩具。


  而在產(chǎn)業(yè)層面,3D打印的應(yīng)用范圍則更廣,汽車、軍艦甚至是房子都可以打印出來。再比如我們上次介紹過的,用3D打印肉制品。


  作為最能緊跟前沿技術(shù)的行業(yè),醫(yī)療自然也不會(huì)放過這個(gè)風(fēng)口。到今天,醫(yī)療行業(yè)已經(jīng)初步形成了從醫(yī)療器械、器官到手術(shù)等全方位的3D系列產(chǎn)品和應(yīng)用。


 那么其應(yīng)用現(xiàn)狀面貌究竟如何,又有哪些問題尚待解決?


  炒得這么火,3D打印都能干啥?


  如果要問3D打印在醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用最廣的是什么,那自然要數(shù)肢體和器官打印。


  在人的身體上,可替換度最高的自然當(dāng)屬肢體、牙齒等。這些部位的主要功用輔助人的行動(dòng)和生活,功能單一,所以結(jié)構(gòu)也相對(duì)簡(jiǎn)單。并且,四肢的殘缺理論上來說幾乎不會(huì)對(duì)人的壽命造成明顯的影響。因此,義肢、假牙很普遍,而

  3D打印技術(shù)一旦出現(xiàn),其自然也被迅速應(yīng)用到這個(gè)領(lǐng)域中來。


  目前在生活中,3D打印義肢技術(shù)已經(jīng)非常成熟,并得到了廣泛應(yīng)用。英格蘭一位女童裝上了3D手掌,一位農(nóng)民工則裝上了一塊頭蓋骨,甚至澳大利亞公司CSIRO可以為病人量身定做鈦制的胸骨和肋骨,從而為其打造一個(gè)3D胸腔。


  而最近的一項(xiàng)研究也讓我們看到了AI和3D打印結(jié)合的可能性。加州大學(xué)伯克利分校和舒利韋爾牙科實(shí)驗(yàn)室的一組研究人員建立了一個(gè)通用對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)(GAN),自動(dòng)生成新的牙冠設(shè)計(jì)。它根據(jù)缺失牙齒的掃描來預(yù)測(cè)新牙冠的形狀。首先,掃描下頜缺失牙齒的一側(cè)以產(chǎn)生2D圖像。接下來,也掃描鉗口的相對(duì)側(cè)。GAN了解缺失牙齒所在間隙的距離,并在3D中使用新的牙冠設(shè)計(jì)填充該間隙。


  由此可以預(yù)料的是,利用GAN建模的精準(zhǔn)性,未來的3D打印也將會(huì)更加符合人的生理特征和功能指向。比如可以更好地解決接受腔的問題,從而令假肢的安裝更加舒適。


  如果說打印肢體、牙齒等是easy級(jí)的話,那么,3D打印器官可能就是hard級(jí)。而相關(guān)的研究也正在有條不紊地展開。


  3D打印器官之所以存在困難,是因?yàn)槠鋬?nèi)部有大量的血管,并且各個(gè)器官的組織構(gòu)成也不一樣。比如大腦主要由大量的神經(jīng)組織構(gòu)成,要實(shí)現(xiàn)對(duì)神經(jīng)組織的打印和培養(yǎng)目前還是存在較大的技術(shù)困難的。


  不過可喜的是,目前已經(jīng)有3D肝臟被打印出來,并且成功存活。美國生物科技公司Organovo就曾經(jīng)利用細(xì)胞3D打印技術(shù),在細(xì)胞培養(yǎng)基座中打印出肝臟所需的細(xì)胞組織。經(jīng)過在器皿中的培養(yǎng),就可以生長為正常形狀的肝臟并移植到人體。只不過,這個(gè)肝臟的細(xì)胞在經(jīng)過打印后會(huì)失去活性,變成死細(xì)胞。


  除了肝臟之外,腎臟、胰臟等器官也在研究當(dāng)中。研究者們普遍認(rèn)為,要實(shí)現(xiàn)真正功能健全、可移植的3D打印器官,至少還需要10年的時(shí)間。對(duì)于人體器官移植發(fā)展來講,10年的時(shí)間不算長,但也不短。一旦這項(xiàng)技術(shù)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),其帶來的改變將是革命性的:亟待手術(shù)的人們將不必因?yàn)榈炔坏交铙w器官而絕望地死去,器官也將成為可以批量生產(chǎn)的商品。對(duì)解決活體器官短缺、延長人類壽命,甚至是產(chǎn)生新的器官供應(yīng)產(chǎn)業(yè)鏈,都將帶來積極的影響。


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