大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于人体3d打印技术的问题,于是小编就整理了3个相关介绍人体3d打印技术的解答,让我们一起看看吧。
如何更快地3D打印出含微血管的人体组织?
Prellis Biologics已经开发出一种快速,高分辨率的3D打印技术,该技术可以打印出含微血管的活体组织。新技术使细胞能够在建立复杂结构的同时获得足够的氧气和营养物质以维持生命。
据美国***称,在该国等待器官移植的超过11.4万人中,每天有20人死亡。这主要是由于捐助者的长期短缺,同时没有足够的器官可供使用。打印活体组织涉及放置生物相容性材料(如水凝胶)的支架,其代表通常将器官细胞保持在适当位置的连接材料,这些细胞定殖在支架上并组织成适当的组织。问题是身体细胞需要持续供应氧气和营养,如果被剥夺,它们会在大约30分钟内死亡。为了防止这种情况,活组织需要有一个微血管组成的错综复杂网络,这些微血管可以给细胞提供氧气。
目前3D打印一立方厘米的人体组织可能需要几周的时间。即使打印机在结构中包含微血管,组织在完成之前很长时间内仍然是大量死亡细胞,所以通常的技术是将组织打印在非常薄的薄片上,这些薄片可以不断地浸泡在流动的营养成分。
Prellis的方法是通过使用分辨率为0.5微米,比传统生物打印机小10倍的全息打印技术,以更快1000倍的速度向全功能器官工作。换句话说,当使用红外激光器快速固化水凝胶支架的光学支持系统已经完善时,它将能够在不到12个小时的时间内打印出一个组织及其整个血管系统。
3D打印能打印人体器官吗?
新西兰老将说:3D打印真好!
从皮划艇桨的抓地力和冲浪假肢,到赛车轮椅和用于比赛的手套,3D打印可以帮助制造适合运动员的自适应和***设备。
斯蒂文Creeggan,新西兰国防军的老将。他的脖子和下背部遭受了自融合椎骨的伤害,右腿受损严重,并与螺钉,杆和板保持在一起,现在比左腿短2.5厘米。
事故发生后,斯蒂文很难保持体形,然后他开开始骑自行车进行锻炼。他将参加明年的Invictus运动会的射箭,自行车和轮椅篮球比赛,Invictus运动会是六年前由哈里亲王创立的,专门为现役和退役的受伤人员服务。
为了填补踏板和他的右短腿之间的空隙,斯蒂文为自己制作了一个垫片,虽然有效,但却不轻巧。
在普林斯顿大学担任助理教授期间,Michael McAlpine所带领的团队成功利用3D打印技术打印出仿生耳。而现在他就任明尼苏达大学的副教授,再次尝试用3D打印技术来打造仿生眼,在未来有望造福人类。McAlpine带领的新团队开始在模拟人眼大小的玻璃内部表面进行打印,所打印的墨水装备银颗粒,然后再加入印刷的半导体聚合物层。
通过3D打印的光电二极管,能够将光信息转换为电流,现阶段的转换效率为25%。McAlpine的团队目前正尝试提升转换率,并将更多的光电二极管整合到这个玻璃表面上。McAlpine希望通过这项技术打造功能完备的仿生眼,通过***视觉神经来感知光源,从而恢复视觉障碍患者的视力。
详细的技术细节和论文内容可以在Advanced Materials期刊中找到,3D打印过程可以查看以下视频:
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生物3D打印是3D打印的一个重要方向,目前国内这方面清华大学的研究比较靠前,人体器官目前的情况是需求远远大于供应量,人体器官必须去自愿捐献的,禁止非法买卖的,所以如果能利用3D打印技术来打印人体器官的话,那将是非常广阔的前景。
然而目前的技术还是远达不到期待高度的,3D生物打印的研究现状:现在3D生物打印机的研究还处于早期研发阶段,但其发展前景为大家所期待。据Invetech和Organovo两家公司宣称,3D生物打印技术将在五年内实现对功能性大血管的打印,十年内实现心脏或肝脏等器官的打印。由此可见,3D打印技术的成果必将给医疗界带来一场革命。美国北卡罗来纳州Wake Forest大学Anthony Atala等人使用复合细胞的水凝胶材料,逐层打印,构建出类似肾脏的结构。同时,他们在使用相同技术,打印出带有人体细胞的支架,从而制造骨骼、耳鼻、膀胱等人体器官,以达到为患者提供量身定做的器官替代品的目的。而耶鲁大学的科学家们已经使用动物细胞制备出了鼠的肺部组织,可以被植入啮齿动物体内,并在一定时间内发挥功效。东京大学医院的Tsuyoshi Takato等将人造蛋白质材料通过3D打印技术制备骨或软骨,从而治疗具有相应疾病的儿童。但是,Atala认为距离打印器官被真正用于人体疾病治疗,还将会花费数年的时间,因为迄今为止的打印后植入体只具有极其简单的结构,不能完全模拟心脏、肝脏以及肾脏等复杂内脏器官的结构和功能。
未来发展前景:现在,在3D生物打印领域取得了大量的科研突破,这些突破将使得我们在未来数年内实现3D打印器官和组织的前景越来越清晰,从而最终取代人体器官移植的应用。同时,3D生物打印技术也将被用于制药、美容、食品、[_a***_]等多个领域,彻底改变我们的生活。例如,未来的病人可以在自己家中利用标准化学品构建模块,打印纳米药品,而他日常所吃的食物也来源于凝胶、明胶材料与脂肪等食品添加剂的混合打印,所穿的衣服则来自网络下载模板后的量体打印。
用3D打印可替换人体器官吗?
没有一种疾病像癌症那样让人绝望。
每年将近一千万人死于癌症。
研究人员做了许多关于对人体细胞进行生物打印以模仿肿瘤测试癌症药物的研究。
悉尼一家初创公司围绕数字生物打印技术构建了可快速扩展和可重现的3D细胞构造打印技术,他们的期望是消除对费时的医学体力劳动者的需求。
2013年,该公司开发了一个专有平台,其中包括生物打印技术、可扩展的打印生物墨水材料库以及针对特定应用的自定义协议。
他们的3D生物打印平台已被用于快速打印人体细胞以帮助进行癌症药物测试。最近,冠状***大流行促使该公司生产3D肺微组织,用于研究疗法。
到此,以上就是小编对于人体3d打印技术的问题就介绍到这了,希望介绍关于人体3d打印技术的3点解答对大家有用。