细胞器官也能打印？盘点3D打印技术在医疗器械的十大应用

3D打印是依托信息技术、精密机械及材料科学等多学科综合发展的尖端技术。使用3D打印技术制备的医疗器械，能解决标准化器械不能满足的临床使用需求，可完成复杂器械的一次性成型，为临床医学提供可靠、有效的技术支持。

作为一种新型的快速成型的制造技术，3D打印技术与传统的形成技术相比有着本质差别，在个性化定制、精准化医疗等方面，都体现传统医疗不可比拟的优势。接下来简单介绍一下3D打印在医学领域的十大应用。

01

制作下颚骨

技术人员根据移植患者的具体需求来设计骨骼部件的效果图，然后利用高精度镭射枪来熔解钛粉，将其一层层地喷涂叠加起来，制作出立体人造骨骼部件成品。为了避免排斥反应的发生，科研人员在制作完成的下颌骨上涂上了生物陶瓷涂层，整个过程不需要任何胶水或粘结剂。

3D打印下颚骨

与传统的制造方法相比，3D 打印下颌骨消耗的材料少，生产时间短，无需使用粘接剂，效率大幅度得到提升，且比较环保。

02

打印外骨骼

3D 打印外骨骼旨在辅助残疾人士与肌肉萎缩人士提升行动能力。经3D 打印制作的轻量级体外骨骼可以辅助用户站立及走动。

3D打印外骨骼

03

打印骨科植入物

骨科植入物主要有：关节植入物、脊柱植入物和创伤植入物，其主要应用方式为打印植入物和打印辅助植入工具。直接打印植入物具有高精度、高时效和高性价比特点，实现低成本生产，无成本成型，快速生产；辅助工具是指利用3D打印技术打印创伤模型和相关手术器械，有助于医生提前了解患者情况，优化治疗方案。

3D打印脊柱

目前，科学家们在研究具有生物活性和可降解等多种新型生物材料，加持3D打印技术，未来医疗器械将向精准化、智能化和环保化发展。

04

打印细胞

研究人员开发出了基于瓣膜的细胞打印过程，可以按特定的模式打印细胞。细胞打印的关键在于打印机喷嘴，喷嘴用力必须轻柔，以保护细胞和组织的生命力。赫瑞瓦特大学开发了一种基于瓣膜的双喷嘴打印机，能够打印高度活细胞如用于组织再生的人体胚胎干细胞，其细胞打印系统方案图如下：

细胞打印方案图

05

打印活体组织

研究人员已研究出能够模仿生物组织细胞特性的水滴网络，利用3D打印技术，将水滴组装成类胶状物的物质，它不仅像肌肉一样弯曲还可传输电信号，应用于衰竭器官的缓解和修复。

06

打印血管

心血管疾病是全球疾病的第一杀手，目前，3D打印技术已成功打印出人造血管，且与人体组织不发生排异，组织相容性好，有望用于临床。

07

打印器官

一方面，科研人员已利用3D打印技术帮助患者成功移植人工膀胱；另一方面，利用3D打印技术可以打印出人体器官模型，帮助医生了解人体器官内部结构，有利于外科医生术前研究准备。

08

打印义齿

中国90%以上的人存在牙齿问题，牙齿修复，种植甚至于全口烤瓷牙替换等案例日益增加，义齿消费量快速增长。传统人工义齿周期长，更换频繁返修率大，而3D打印制作的义齿制作成本低、精度高、使用寿命长，义齿相容性好且美观，减短牙齿治疗时间。

3D打印义齿

09

打印支架

气管支架和血管支架是医学领域常用器械，3D打印制造的支架有高定制性，且可根据使用部位选择合适材料满足临床需求，目前已成功应用于气管治疗。

10

打印药品

3D打印为医药行业提供更多制药可能性和选择性，3D打印可根据客户需求，定制化合成所需药品，并且能保持药物内部完整，减少药物在人体内损耗，还能降低成本。

3D打印药品

3D打印技术作为一种新型的、有开创性的技术，在医疗器械制造领域有着无可替代的优势，目前3D打印技术在医疗领域的应用集中于植入体、制作外用器械和外科手术建模，未来3D打印随着技术和材料的发展在医疗领域应用会向智能化、定制化和多功能化方向发展。