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3D打印骨骼可长出骨细胞 未来可用于医疗
更新日期:2013年12月11日  浏览次数:次   字体【
3D打印骨骼可长出骨细胞 未来可用于医疗

  3D打印出来的骨骼竟然能神奇地长出骨细胞,未来可用于医疗。昨天,“3D打印助推科技创新与产业发展”高峰论坛在南京紫金(江宁)科技创业特别社区举办。据主办方南京3D打印研究院介绍,一个3000平方米“3D打印展厅”即日起开放,汇聚了国内外3D打印最新研究成果,市民可免费参观体验。

  3D“克隆”骨骼4步骤

  1 对受损骨骼进行3D成像

  2 用3D打印机对成像进行含有培育物质的打印

  3 注入造骨细胞

  4 经过一段时间生长,培育出骨骼

  链接:3D打印

  3D打印,即快速成型技术的一种,运用粉末状金属、塑料以及一些特殊物质等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。即利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积粘结,最终叠加成型,制造出实体产品。

  羊腿断了打印一个骨骼支架 半年后支架长成腿骨,羊又能跑了

  南京3D打印研究院是江宁区政府与卢秉恒院士共同发起创建的非盈利性机构,专门从事3D打印技术、装备及应用的科研和成果转化。3D现在成为一个很热的话题,不过昨天中国工程院院士卢秉恒表示:“现在5D都有了。”

  “4D的概念是今年美国人提出的,其实就是在3D的基础上多了一个时间的维度,用智能材料来实现物品的自组装。比如原来体积小,温度一变化,就成长了,形状发生了改变,这就出来个4D。现在我把4D扩展到了5D,比如人工骨,能长出自己的骨细胞来。那可不是增加一维的问题了,而是N维,我叫它5D。”卢秉恒说,“概念不要老让外国人来制造,我们也可以制造。”

  据他介绍,5D打印骨骼试验已经在动物身上取得成功。2003年,他带着第四军医大研究生在羊身上做了试验,羊的一条腿断了,先用“骨髓泥”材料打印一个骨骼支架,在上面挂上经过培养的羊骨细胞组织,细胞里有生长因子,组织挂上支架后,骨细胞就开始生长,生长会有生化的作用,变成自己的骨细胞,打印材料降解掉了,成为骨细胞的成分。半年后,羊腿骨长好了,腿上的肌肉也长好了,恢复了奔跑能力。不过,在人体还没有做过试验,在立法方面、评估安全性和长期稳定性方面还有待继续研究。

  国内先进手段

  3D技术打印的钛合金“骨骼” 目前已植入50位患者体内

  3D打印并培育人体自身骨骼,目前还没有试验成熟,但是国内3D打印出来的一种钛合金“骨骼”已进入试应用阶段。北京大学第三医院正研究运用3D打印技术治病救人。截至目前,已有50位患者在签署知情同意书后,植入了3D打印出来的钛合金“骨骼”。医学专家表示,从理论上来说,未来患者需要的假耳、假肢等都可以用3D打印机打印出来。

  在北医三院骨科主任刘忠军的桌子上,摆着十几块钛合金质地的“曲奇饼干”,外表灰扑扑的、布满孔隙,看上去很不起眼。但刘忠军说,这都是3D打印机打印出来的人体骨骼,目前已研发了几十个品种。刘忠军说,“比如我们把脊椎设计图样传送给厂家,几个小时之后就可以拿到打印产品。”

  据悉,北医三院第一例植入脊柱钛合金“骨骼”的患者手术已经有半年时间了。刘忠军说:“从我们跟踪检查结果来看,治疗效果很好。”

  刘忠军说,与传统技术相比,3D打印的钛合金“骨骼”有两大优势。一是想做什么形状的“骨骼”都可以。第二个优点是,该类植入物带有可供骨头长入的孔隙,相邻骨头在生长的过程中会进入孔隙,使真骨与假骨之间结成一体,患者骨骼能尽快康复。”

  有患者担心,3D打印钛合金骨骼价格肯定不菲。对此,刘忠军表示,目前3D打印骨骼还没有确切价格,因为它是一个全新的工艺,定价会涉及方方面面,如机器成本、产品生产时间、设计、手工等,目前说不出一个精确价格。以人工椎体为例,现在临床使用的人工椎体价格从1万到3万元不等。这意味着,3D打印骨骼的价格大概也就是这个价位。那么这项技术何时能在临床广泛应用?刘忠军说:“如果顺利的话,预计需要1年至2年左右。” 据新华社

  探访“3D展厅”

  灯管灯罩家里管道 都可以用3D打印

  扬子晚报记者昨在位于南京江宁秣周路与双龙大道交界口U湖的“3D打印展厅”看到,这里堪称“3D打印博览会”,展示了数百件打印物品,有立体人像、茶壶、灯具等。云集各类3D打印机,最大的有3米多高,最小的像微波炉。“这个展厅,除了地板、玻璃外,好多东西都是3D打印的,比如灯。”南京恒宇三维技术开发副总经理何坚介绍说。只见展厅吊灯白色灯罩的设计风格有中国剪纸元素,镂空部位精美无接缝,摸上去有塑料质感。“灯罩是用ABS塑料丝打印的,那些现代风格的台灯灯管也是。”何坚说。

  3D打印出的管道能使用吗?一种“选择性激光烧结”3D打印机用尼龙粉末打印出的管道,很轻而且强度很高,家里有管道坏了,没必要买,打印一个,直接装上。

  3D照相馆可以打印立体多彩的你

  很多人觉得,塑料产品始终不够“耐看”,原因就是之前的3D打印机只能打印出单一色块的产品。在展厅,你会看到色彩丰富的各种打印物品。据介绍,这里的不少打印机可以做到每个像素拥有“接近一百万种颜色”。这意味着最终产品能够呈现出千变万化的颜色,既可以单色拼接,也可以混合在一起。

  展厅有个3D照相馆吸引了许多人好奇的眼光,打印出来的立体人像无论色彩、表情都很逼真,连嘴角的笑纹都清晰可见。这家企业来自深圳,一般3D照相馆所用的手持扫描仪需要花十几分钟才能采集数据,你得保持不动,这个扫描仪高端大气多了,五台两米高“音响”模样的扫描仪环绕着你,三秒钟即可完成采集。“精确度高达0.05毫米,有600万色彩,人像从22厘米到36厘米都有。”工作人员介绍说。据了解,价格不便宜,3500元起步,打印需要半天时间。(通讯员 韩识 金传春 扬子晚报记者 徐兢)

 

(来源:扬子晚报)

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