打印生命——3d生物打印的发展现状和趋势综述

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1、打印生命——3D生物打印的发展现状和趋势综述摘要：近年來3D打印技术快速发展，其应用所涉领域越來越多。文章调査/3D打印技术在生物医学领域的应用现状和趋势，分别从医学模型•快速建造、组织器官代替品制作、脸部修饰与美容、制备生物医用高分子材料四个方面进行阐述，并就可能产生的问题进行思考。关键字：3D生物打印，医学模型，器官代替品，脸部修饰，生物医用高分子材料Abstract：three-dimensionalprinting(3DP)techniquedevelopsrapidlyinrecentyears,whichisappliedinmoreandmor

2、efields・Thepaperinvestigatesthat3DPtcchniquestatusispresentedinthebiomedicinefield,whichisrepresentedfromfouraspectsincludingconstructingmedicalmodelsquickly,makingloanerfororgans,facialembellishmcntandbeautifythefeatures,highpolymermaterialformedicine・Moreover,problemswhichcancaus

3、earethought.Key：three-dimensionalbiologicalprintingtechnique,medicalmodels,loaderfororgans,facialembellishment,highpolymermaterialformcdicinc引言來设想一个糟糕的情景，因为遭遇严重的乍祸，很多受害者不得不而临着下肢截肢手术，难道就此永远坐在轮椅上？再也无法站立起來？不必沮丧，现在只需要几个小时，就可以根据你的需要，量身定做--套专属于你的植入器官。这或许在20年前根本不能想象，如今却有可能通过3D生物打印机来实现⑶。当然

4、所用材料不是墨水，而是'生物墨水'，即细胞。2013年4刀，英国格拉斯哥大学宣布成功用3D打印机合成药品：6月，美国华盛顿儿科医学屮心利用3D打印技术,打印出全球第一颗像正常人一样跳动的心脏……接连不断的消息让人们相信:3D打印在生物医疗领域将发挥神奇的作用［1］。那么，神奇的生物3D打卬技术究竟是什么呢？生物3D打印是以计算机三维模型为基础，通过软件分层离散和数控成型的方法，定位装配生物材料或活细胞，制造人工植入支架、组织器官和医疗辅具等牛物医学产占占的3D打印技术［2］。以3D打印为代表的生物打印技术止在悄然改变着人类的世界，特别是在医疗领域的应川，不仅

5、给医生带來了新的思路，也给患者带來了希望［3］。本文就目前迅速发展的住物打印在不同方面的国内外现状和前进趋势进行了阐述，旨在帮助相关领域学者更好地了解3D生物打印现状与趋势，促进我国在生物打印领域把握机遇、抢占先机，引领壯界发展！正文3D生物打印的发展现状医学模型快速建造医学道具、模型、用品等材料可通过3D打印获得。利用3D打印技术，可将计算机影像数据信息形成实体结构，用于医学教学和手术模拟。传统医学教学模型制作方法时间长，且搬运过程容易损坏，使用3时J印技术，可有效减少制作时间，根据需耍随时制作，并降低搬运损坏的风险。2013年6月，美国国家儿童医为屮心儿

6、科心脏病沪家劳拉•奥利弗里通过使丿IJCT扫描患者心脏图像，利用一部价格约25万美元的3D打卬机，成功打印制作出人体真实复制患者疾病的心脏模型，打卬岀的模型能用于复杂手术术前研究，使手术操作人员更好地掌握患者心脏结构，以此减少手术风险。美国某医院在所实施的头颅分离手术前，先使用3D打印机造岀了婴儿连体头颅模型，并对手术方案进行充分的研究分析。他们将往常同类型手术72小时耗时缩短到了22小时。目前，3D打印医学模型已获得较好的技术支持，具备一定的打印速度，能使川多种材质进行打印，应用程度高,有着很好的应用前景⑷。组织器官代替品制作人体组织器官代替物的材料要求很

7、高，实现难度人。但目前已有一些成功案例，比如复制人体骨骼，制作义肢等。比如，人体某块骨骼缺失或损坏需耍置换，首先可扫描对称的骨骼，形成计算机图形并做对称变换，再打印制作出相应骨骼。与传统方法相比，该技术不需要先制作模具，可直接打卬，建造速度较快。这项技术可应用于牙种植、骨骼移植等。在制造过程中，研究人员扫描患者骨骼需求位置悄况，并设计出佇骼部件的模型，在机器作用下，材料就以层克方式累积起來，经过固定成形，制成一个人造骨骼实物。一位比利时的83岁骨髓炎患者接受了下颌骨移植，所用的人造骨骼是一个3D打印成品，而打印出的的下颌骨未对患者的语言和表达造成影响［1］。

8、身体软组织器官制作亦取得进展，报道显示，美国某大学己