6个3D打印医学突破

3D打印医学突破

现代3D打印医疗技术提供了真实、实用的医疗解决方案,包括活体组织生产、个性化解剖模型和低成本手术设备制造。

这个行业也在快速发展。到2023年,3D打印医疗设备的全球市场预计将达到22.1亿美元。

这些改变游戏规则的应用程序值得兴奋,因为它们代表了医疗保健管理的新时代——解剖学、结构和设备可以根据每个患者的独特生理特征定制。

在这些应用程序中,我们看到了一些值得注意的趋势。

1.组织制造

3D打印医疗进步

3D医疗打印的一个广泛研究领域是组织制造。“3 d生物打印”。研究人员将活细胞组织与生物聚合物凝胶结合,创造出“生物墨水”,并将其输入3D打印机,在模拟模型的帮助下,一层一层地组装成所需的设计。

这个(相对)简单的想法为3D打印医学突破打开了一个可能的世界。研究人员比以往有更多的方法来复制活组织在体外探索他们的特点。

癌症肿瘤可以被深入研究以监测病情进展,疾病细胞可以被检测以更好地了解病理,血管可以被复制和研究以更好地了解复杂的心脏解剖。

这些应用只是冰山一角。研究人员正在更进一步研究如何将3D打印技术与光聚合技术相结合,实现组织构造的非侵入性生物打印。

2.器官打印

3D人体组织打印最令人兴奋的应用之一是成熟的器官替换。这种类型的3D打印医学突破有很大的影响,包括消除器官移植的器官短缺和器官移植的更好的结果。(截至2020年2月,仅美国就有超过11.1万人在等待救命的器官移植。)

尽管研究人员尚未能够复制出用于移植的完整器官,但他们正在取得进展。科学家们已经在实验室环境中重建了少量的心脏组织,这些组织符合供体患者的生理特征,这是向重建完整的3d打印人类心脏迈出的重要一步。

这只是3D打印软件如何帮助医学研究的一个例子,我们可以创建完全定制的,可植入的医疗结构。

3.个人防护用品生产

随着2020年新冠肺炎大流行,个人防护装备(PPE)成为热门话题。众所周知,制造商们正在努力满足全球对个人防护装备的需求,而人们的生命正处于危险之中,这理所当然会成为3D打印的一大焦点领域。为应对疫情,一些新的3d打印个人防护用品设计已经进入市场。

所有个人防护用品的设计必须遵循美国食品和药物管理局(FDA)关于3D打印个人防护设备的指导方针。这些指南针对冠状病毒大流行进行了更新,注意到各种潜在应用:

  • 口罩
  • 护目镜
  • 通风
  • 礼服
  • 手套

当然,FDA也指出了几个挑战:并不是所有3D打印的个人防护用品都能提供与传统生产材料相同水平的保护。但就满足COVID-19期间的迫切和必要的全球需求而言,这是向前迈出的一大步。

4.医疗设备

与工程复杂细胞结构(如心脏或骨骼)的任务相比,3D打印医疗工具听起来简直是小意思。虽然还有很多挑战需要克服,但研究人员正在这一领域取得巨大进展。

3D打印医疗工具,如手术刀柄、夹子和镊子,如今已经很常见,但这仅仅是开始。就在几年前,英属哥伦比亚大学(University of British Columbia)的一组学生凭借他们创新的外科排烟器获得了2014年Joel Burt奖(Joel Burt award), 3D打印技术使其成为可能。

此外,亚利桑那大学的研究人员仅在90分钟内就能用3D打印出一个完全无菌的手术牵开器。这效率,结合3 d印刷的低成本医疗工具(低成本的1/10不锈钢等价物)使3 d打印一个令人兴奋的研究领域为减少手术设备的成本,甚至扩大全球医学进入低收入和贫困的地区。

5.干细胞

干细胞在众多的医学领域中都是一个很有前途的研究领域,而3D打印处于最前沿。由于干细胞的再生特性,全国各地的实验室都在为各种医疗和外科手术应用生物打印干细胞。

例如,德克萨斯农工大学(Texas A&M University)最近的一项研究表明,科学家们将3D绘图技术与生物打印和干细胞结合起来,创造出个性化的骨移植。这些移植物具有促进快速骨再生和定制骨结构的潜力,所有这些都不需要钛植入物。这一研究领域有可能彻底改变医生看待颅面植入物和骨再生的方式。

6.药品

3D打印的另一个独特研究领域是制药业。在过去的几年里,研究人员已经探索了3D制造如何提供传统生产药物的生产优势。2015年,首个获得美国食品和药物管理局(fda)批准的3D打印药物上市,引发了大量关于3D药物潜在优势的讨论和宣传,其中包括:

  • 更一致的大规模药物生产
  • 只有通过3D技术才能生产出创新的药丸结构
  • 为有特殊需要的病人定制释放剂量时间表
  • 可能在当地药店现场打印

除此之外,研究人员报告称,这些进步可能会带来更未来的应用,包括可食用的、蓝牙电子药片在病人胃里放一个月。虽然这些技术的长期应用还不清楚,但它们是令人兴奋的、全新的3D打印医学突破。

的未来3D打印医学进展

很难预测这样一个快速发展的行业的未来,但随着3D建模软件随着我们对人体解剖学的理解不断进步,很明显,3D医疗打印市场除了上升别无选择。这个领域有很多事情要做,我们在金宝搏的后续网站将让您了解值得了解的3D建模的任何进展。

订阅D2D博客

还没有评论

让我们知道你的想法

Baidu