当今的3D打印技术已经应用到诸多领域,但是不得不说在医疗领域的应用才是最为实用,影响深远的。一旦3D打印技术有所提高,医疗将会真正实现挽救人们生命的目的。现在,3D打印技术已经能够为烧伤患者和皮肤疾病患者重新打印皮肤,能够帮助科学家和医生制造能够生长成为骨骼和软骨组织的干细胞。
未来10年内可以实现3D打印心脏
而最新的研究的一个项目相信可以利用病人的脂肪干细胞制作制造自然生长的器官。而这个富有雄心的3D打印项目意欲在十年内解决心脏置换手术的问题。
美国肯塔基州的心血管创新研究所就是这个项目的负责单位。他们正在开发一种定制3D打印机,可以打印出完整的心脏,瓣膜、冠状血管、微循环系统可、收缩细胞和器官的电力系统都包括在内。研究团队近期制作并植入了部分心脏和血管,心脏打印项目正在紧张有序的进行中。“我们相信我们能用十年时间完成整个项目。在患者身上获取细胞,我们就能打印出完整的‘活体’心脏。”行政科学主任斯图亚特·威廉姆斯说道。
心脏组织由机器提取患者的肪细胞制作而成。之后组织材料被放入3D打印机内,做成活体的适合人体的心脏形状和功能。活体细胞使用特定胶水混合在一起,胶水最后会像手术缝合线一样溶解在体内。
早在2007年,威廉姆斯和他的同事就收到来自美国国防部的资金,使用3D打印技术创造一个淋巴结。他们组装出一台名叫BioAssembly Tool(2001年称之为BAT)的3D打印机,使用四十万美金做出了一个淋巴结。而在这个新的项目中,他们还是想从头开始组装3D打印机。“我们现在可以打印出心脏的独立零部件,但是我们想要制造出新一代的打印机,打印出完成的心脏结构。”威廉姆斯说道。
项目过程包括提取患者脂肪、使用机器分离细胞、利用胶水混合在一起,然后3D打印出整个心脏,整个过程历时1小时。
威廉姆斯说3D打印机可能无法达到建立整个全功能心脏的精度要求。3D打印机只能打印以毫米为单位的结构,但是最小的血管宽度可能只有几微米。但是科学家们将会依据细胞的自组织倾向性,将3D打印的组织连接在一起。
威廉姆斯称整个活体心脏的成本在十万左右,可能也会达到15万,不过还是在医院能够承受的范围内。这个价格相比于现在的心脏移植还是相对较低,并且可以节省使用持续的抗排斥药物的成本。
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