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世界3D打印大会:3D打印技术在生物医学领域的应用

2013-05-31 14:05
蓝林笑生
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  还有一种,要着重讲一下,就是用生物材料,生物高分子材料,它的好处前面有教授也讲过了,它和人的身体能够匹配,不会产生副作用、反作用,而且和人的身体能够很好的融合。这种材料我们叫生物高分子材料,你先建立一个支架,把这个支架做好了以后,把它放到人体的营养液里头,让它得到营养以后,能够成长、能够成活,好了以后,再把它植到人体内,然后它就会完全符合,这个我们叫组织工程。这样的话,现在大部分用的是生物高分子材料,它和人完全匹配,强度适中,也不是很差。

  这是我们做的一个蓝图,现在世界上人体的各个器官根据组织工程了解,我们都可以做了,不管是心脏、肝、肺、耳朵、膀胱、脊椎,各种各样的东西我们现在都可以做。而且大部分都是用三维的方法来进行制造,来进行打印。

  这个也是前几个月在康乃尔大学做出来的人的耳朵,完全是用生物匹配的材料高分子材料,做出来以后和你的形状完全一样,让它接受组织液以后,它可以成活,成活了以后安装到病人的身上,有很多人耳朵生下来就有问题,我们都可以把它修复,这个组织工程是一个很好的应用,在美国也很热。

  这是前不久的新闻,这个小孩得了一种奇怪的病,就是他的呼吸管道完全没有支撑力,也是软化,软化了以后,他不能呼吸,软了以后就堵住了,生命垂危。医生求助于3D打印,扫描了以后打印出来,让他成活。这个就是植入他器官的一个小小的管子,这是一个神奇的但是又是生物高分子材料,而且是很精密、很准确。怎么做的呢?就是刚才说的,要用投影、扫描,把它的形状扫描出来,这是一个封闭的地方,根据它做了一个夹子,然后植入进去,原来都是闭塞的,这是原来病变的情况,这样以后,他就完全可以成活了,所以三维打印就发挥了它的作用,个性化、快速、材料多变,你需要什么材料我们都可以设计。这是最新的在普林斯顿大学,他把三维打印和电子技术结合到一块,做了耳朵以后,这个耳朵不但安上去了,而且还有听力,把电子技术也安上去,他可以接受很微细的声波,比人的耳朵还要灵敏。

  下面,我大概讲一下组织工程里头的几种方法,这个方法就是我在使用的一个方法,我很多年前提出来,而且已经申请了专利。它的主要原理刚开始用快速成型,很快地建立一个模型,你需要什么都建立好,这个模我们叫反模,然后把你需要用到人体的高分子材料注塑到反模里头,把它溶解掉了以后,最后得到的就是你所需要的生物支架,用到骨头上以及人体上的各个部分,这是最早的一个三维打印机,在当时我用的时候它是精度最高的,我们就用这个机器来完成了这个工作。可以看到,因为人体很多地方都是微孔,微孔可以做到很小,还可以做到50微米、100微米、200微米,因为人的细胞大概是100—200左右,所以它的可以让细胞通过,这些我们都做过。然后,用刚才说的反模法的话,又可以制造膝盖骨,最后得到的材料完全是生物高分子材料。

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