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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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  我们还研制了一些材料,也是为生物医学所做的,研制成一种专门用于三维生物器官打印的新型热敏技术,见了热以后会固化,见了光以后也会固化,而且是高分子的生物材料,一个它是生物相容,第二个是生物降解。因为人体你植入了以后,人的细胞骨骼长好了以后,原来的支架就变成多余的了,我们是不是能够让它走掉呢?是可以的,但是你要用合适的材料,这种材料就叫做生物相容和生物可降解材料,这个材料现在这个方法不但符合生物降解性,而且是可打印性,就是我们用三维打印技术可以打印出来,因为所有的材料是很难直接打印出来的,这个我们就用他的热敏性和光固化性把它打印出来,这里头是它的分子结构,怎么样才能变成热敏、怎么样才能变成光敏,我们用了一些方法。这是第二句话是个性化的生物相容材料用到3D打印上。

  第三句话是可降解的,主要的器官降解掉。这是我们做的仿生骨科医疗器械的产品创新及制造,像运动员老了以后骨骼很容易受损,骨骨折要用大钉子打进去进行固定,我去过手术室去看,我们觉得我们人很娇贵,但是到医院以后,医生就把你当成一块木头一样。我们现在建议用生物的可降解的材料来做,软化的是用金属的,金属的强度很好,但是进了人体以后,它永远就待在那了,一个就是它和人体不是完全相匹配,再一个就是你待到那以后,骨头往哪长,所以它占了一个多余的地位。而且多年以后,它磨损了以后,很多人还要把它取出来,或者十年以后,植入的金属还要再取出来换新的,所以这是很麻烦的。还有一个很大的问题,如果你们去坐飞机的话,不知道什么原因,警报就一直在那响,最后一看,原来你身上装了好几个铁块。我们现在和美国一家公司联合,用生物高分子材料来做一些人体的植入件,刚开始需要它的时候,它植入,起到作用,不需要的时候,它慢慢的可以降解掉。这些都是各种夹板、钉子,这些我们都可以用高分子材料来做。

  但是这里有一个问题,高分子材料很好,但是它毕竟相当于塑料一样,它的强度怎么也比不过金属,比人的骨头稍微还要弱一些,怎么能够加强,让它与人的骨头一样,甚至好于人的骨头,可以存在那,完成任务以后就消亡。我们采用的材料是纳米金刚石,我们把它的表面功能化,然后再做复合纳米材料,做成了以后,我们把它做成螺钉,螺钉是最多的用到人体上,所以,这个叫纳米高分子复合材料,这样的材料,我们已经做出来了,然后这时候把原来金属所用的全改成这种材料。既生物相容、生物降解,所以这是一个很好的方法,这是我们在做的一个研究,要是用这种方法,就先把它3D打印出来,进各种细小的工具用到人体上。

  之后,我再讲一个,叫可吸收可降解镁合金冠状动脉血管支架的研发及制造。现在大家的生活过好了,血管堵塞的很多,支一个支架很微小,强度和材料都要要求好,怎么做到?主要的原理我就不讲了,基本上是血管堵塞了,支架进去,把它撑开,血就可以流畅地走,像克林顿身上也安了好几个支架。这种支架传统的是用金属来做的,我们现在做的是可降解的金属,又生物相容,又可降解,是镁合金,它撑开了以后,过几个月细胞、血管都恢复了功能以后,它在组织体内慢慢的降解掉。现在克林顿植入这个金属支架以后,一辈子都在你的身体里,而且每天要吃药,因为它会也大量的副作用。

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