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浅析3D打印机在人工心脏瓣膜研发领域的应用

浅析3D打印机在人工心脏瓣膜研发领域的应用

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【摘要】:
目前科研人员正利用3D打印机为患者制定一些令人难以置信的新型解决方案来挽救生命。3D打印机的加入为医疗界带来了新的材料和新的生产方法,让医生以前所未有的方式帮助患者。现在,卡内基梅隆大学的研究人员正在为医疗行业带来一个新的改变游戏规则的3D打印机项目。这是一个什么样的项目以及它将如何影响医学的未来?今天小弘带领大家一起看看吧!使用3D打印机有什么问题?弘瑞光固化3D打印机L1要理解3D打印机发展趋

目前科研人员正利用3D打印机为患者制定一些令人难以置信的新型解决方案来挽救生命。3D打印机的加入为医疗界带来了新的材料和新的生产方法,让医生以前所未有的方式帮助患者。现在,卡内基梅隆大学的研究人员正在为医疗行业带来一个新的改变游戏规则的3D打印机项目。这是一个什么样的项目以及它将如何影响医学的未来?今天小弘带领大家一起看看吧!

使用3D打印机有什么问题?

弘瑞光固化3D打印机L1

要理解3D打印机发展趋势的重要性,我们应该首先解决科学家们一直在努力解决的问题。生物3D打印并非闻所未闻。它确实通过近些年的发展改进了医学研究手段,例如利用3D打印机制作的肺甚至3D打印人体组织。

然而,生物3D打印仍面临一些挑战。最大的问题是如何在3D打印过程中保持材料的稳定性。生物3D打印材料一般是质地柔软且需要加入支撑以获得生产高度复杂的3D打印结构所需的分辨率。它对于实现3D打印组织的所需特性也是至关重要的。

解决办法是什么?

来自卡内基梅隆大学的科学家提出了用胶原蛋白进行3D打印的方法。该技术被称为FRESH:悬浮水凝胶的自由形式可逆嵌入。它允许产生非常复杂的结构以类似于人类心脏的组件。在这个特殊情况下,我们主要谈的是心脏瓣膜和小血管的3D打印解决方案。

FRESH技术获得了美国专利,并获得了FluidForm的许可。 FluidForm和首席技术官的共同创始人Adam Feinberg评论了这一发展:“我们现在有能力构建重现天然组织关键结构,机械和生物特性的结构。 为了让我们进入生物工程三维器官,仍然需要克服许多挑战,但这项研究向前迈进了一大步。”

FRESH技术通过生物水凝胶支持胶原蛋白3D打印心脏瓣膜

FluidForm的研究人员通过调整胶原蛋白的pH值来找到解决方案。得益于生物3D打印机的加入,他们可以控制胶原蛋白的快速pH变化值以进行自组装。

为什么使用3D打印机?

使用生物3D打印机的最大优势,是能够增加生产定制化生物模型的可能性。3D打印出的人造器官与患者匹配至关重要,3D打印实际上使医生有可能甚至小批量生产患者体内器官的人造复制品。

事实上,研究人员使用人类MRI图像来创建为患者定制的复杂结构。由于3D打印,他们能够用人类心肌细胞产生较小的心房,并进行同步收缩!虽然还有一些障碍需要克服,但这已经朝着3D打印机构迈出了一大步。这项研究证明胶原蛋白和其他软生物材料可用于3D打印技术,以成功制作出人体器官和组织。

下一步研究方向?

FRESH技术证明了生物3D打印机的无限潜力。它已经逐渐改变人们对医学研究新的认知,它为医生提供了真正难以置信的3D打印解决方案,以挽救数百万人的生命。 现在,FluidForm正计划将FRESH技术商业化,希望在未来的某一天,3D打印心脏只是一步之遥。