淺談3D打印技術(shù)在人體組織修復(fù)的應(yīng)用與發(fā)展

朱子涵

摘要：3D打印技術(shù)獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，從軍工到航天，從教育到醫(yī)療，其應(yīng)用領(lǐng)域愈加廣泛，隨著時(shí)代和社會(huì)對(duì)醫(yī)療技術(shù)發(fā)展提出更高的要求，無(wú)論是醫(yī)生的專業(yè)技能還是醫(yī)療器械設(shè)備，都需要不斷發(fā)展?jié)M足人們對(duì)其更加個(gè)性化、精細(xì)化的要求。因此3D打印技術(shù)的種種優(yōu)勢(shì)在醫(yī)療上的應(yīng)用也更加明顯。

關(guān)鍵詞：3D打印技術(shù)，醫(yī)療，發(fā)展

背景：當(dāng)代社會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)的突飛猛進(jìn)人們的生活水平也越來(lái)越好，因此醫(yī)療技術(shù)相比十年前有了質(zhì)的飛躍，人們也開始追求更好的醫(yī)療技術(shù)來(lái)滿足現(xiàn)在人們的需求，但目前的醫(yī)療技術(shù)上還有很多的難題以及一些不治之癥困擾著人們，例如需要更換人體器官以及皮膚組織的修復(fù)等。但隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展這些難題也在逐漸的被人們所攻破。3D打印技術(shù)是當(dāng)代新發(fā)展的技術(shù)之一，也是一項(xiàng)可以改變?nèi)祟愡M(jìn)程的技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)很多例如它的經(jīng)濟(jì)性，材料的易得，節(jié)約材料等。也正是這些優(yōu)點(diǎn)使其在醫(yī)療上大放光彩，本文將圍繞3D打印技術(shù)在醫(yī)療中人體組織修復(fù)的應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行探討。

1 3D打印技術(shù)

3D打印技術(shù)的出現(xiàn)是比較早的，在上個(gè)世紀(jì)90年代就已經(jīng)問(wèn)世，但那個(gè)時(shí)代這項(xiàng)技術(shù)并沒(méi)有很發(fā)達(dá)也很少為人所知，也就在近幾年這項(xiàng)技術(shù)才逐漸的出現(xiàn)在人們的眼球中。3D打印技術(shù)的原材料是一些粉末，通過(guò)數(shù)據(jù)線與電腦相連接，將電腦中預(yù)先設(shè)定好的圖形進(jìn)行逐層打印從而得到立體的3D圖形。如今這一項(xiàng)技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，例如在汽車制造，服裝，食品以及醫(yī)療上。

2 3D打印技術(shù)在人體組織修復(fù)中的現(xiàn)狀

3D打印技術(shù)因其內(nèi)在優(yōu)點(diǎn)在醫(yī)療上被廣泛看好，這項(xiàng)技術(shù)因?yàn)樵牧系囊椎檬沟闷湓诖蛴∩系闹圃斐杀臼呛艿偷?，這對(duì)很多的病人來(lái)說(shuō)都是可以承擔(dān)的起的。與此同時(shí)這項(xiàng)技術(shù)在醫(yī)療上打印時(shí)運(yùn)用到的材料是取自病人本體的干細(xì)胞，通過(guò)對(duì)細(xì)胞的培養(yǎng)復(fù)制從而成為打印技術(shù)中的原材料，這樣打印出來(lái)的器官可以避免人體的排斥反應(yīng)。在此之前美國(guó)的一位科學(xué)家通過(guò)3D打印技術(shù)打印了一顆人體心臟，但由于技術(shù)的不成熟導(dǎo)致這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)最終以失敗而告終，但是這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)也收獲到了很多的成功之處例如這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了3D打印技術(shù)在打印人體器官上的可行性，最后失敗的原因是這顆打印的心臟由于內(nèi)部的毛細(xì)血管不能很好的伸縮完成心臟的跳動(dòng)供血功能導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)的失敗。也因此這項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)在在人體組織修復(fù)中攻克的還很少，目前熟知的是這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在人體皮膚修復(fù)上得到了運(yùn)用，但在器官上的應(yīng)用還需時(shí)間上的考驗(yàn)，目前最有希望突破的是人體的肝臟器官。

3 3D打印技術(shù)在人體修復(fù)中的應(yīng)用

目前3D打印技術(shù)在人體組織修復(fù)中的應(yīng)用主要分為以下3個(gè)方面：（1）因?yàn)?D打印技術(shù)的成本比較低因此經(jīng)常被用來(lái)進(jìn)行一些醫(yī)療實(shí)驗(yàn)例如上述到的科學(xué)家用這項(xiàng)技術(shù)打印人體心臟進(jìn)行研究。（2）3D打印技術(shù)的使用就是在人體的表皮細(xì)胞中進(jìn)行應(yīng)用，通過(guò)對(duì)病人細(xì)胞的提取并復(fù)制從而成為原材料然后進(jìn)行打印再給病人進(jìn)行后續(xù)的修復(fù)治療。（3）做藥物研發(fā)鄰域藥物篩選的模型，通過(guò)3D打印技術(shù)研發(fā)出和病人相似的器官，其次通過(guò)藥物治療來(lái)觀察器官的健康狀況從而為病人選擇最合適的藥物對(duì)其人體組織進(jìn)行修復(fù)

4 3D打印技術(shù)在人體組織修復(fù)中的發(fā)展

如今3D打印技術(shù)雖然可以說(shuō)是成熟的，但其在醫(yī)療技術(shù)上的應(yīng)用還是只能算初期的，也就是還不夠成熟，因?yàn)樗墓δ苓€不能滿足人們現(xiàn)在所需求的，例如在很多的疾病面前需求最大的也是最急切的就是人體組織器官的修復(fù)以及更換，因此這項(xiàng)技術(shù)在未來(lái)的一個(gè)發(fā)展總體趨勢(shì)應(yīng)該是偏向與人體組織器官的打印，這里面除了3D打印技術(shù)需要更迅速的發(fā)展以外還需要醫(yī)療人員以及科學(xué)家對(duì)其的不斷研究與實(shí)驗(yàn)。畢竟通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)目前對(duì)醫(yī)療上的貢獻(xiàn)來(lái)說(shuō)還是非常巨大的，其內(nèi)在潛力也是很值得人們所期待的。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文是對(duì)3D打印技術(shù)在人體組織修復(fù)中的淺談，而主要的內(nèi)容還是偏向于這項(xiàng)技術(shù)目前在人體器官上的打印，因?yàn)樵谖铱磥?lái)這項(xiàng)技術(shù)真正能在醫(yī)療技術(shù)上大放光彩是在其打印的器官能為很多病人解決問(wèn)題，眾所周知，器官的移植一直是醫(yī)療上的一大難題雖然醫(yī)療水平的進(jìn)步可以讓器官移植幫助很多病人，但目前世界上來(lái)看還是有很多的病人患有的疾病需要器官的修復(fù)以及器官的移植，而器官的移植的費(fèi)用以及等待合適的器官和后續(xù)的排斥反應(yīng)對(duì)病人來(lái)說(shuō)都可以算是一種折磨。而3D打印技術(shù)因?yàn)槠涑杀镜痛蛴〕鰜?lái)的器官又不會(huì)出現(xiàn)排斥的反應(yīng)并且可以根據(jù)病人的患病時(shí)間，迅速的打印合適的器官對(duì)病人進(jìn)行治療可以解決很多病人的痛苦之處，也可以解決目前很多的醫(yī)學(xué)難題，因此通過(guò)這些分析我認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)在醫(yī)療上發(fā)展成熟的時(shí)機(jī)就是在其能為病人打印出合適的器官或?qū)Σ∪说钠鞴龠M(jìn)行修復(fù)。我也相信隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步這項(xiàng)技術(shù)一定可以在未來(lái)的某一天實(shí)現(xiàn)，就如曾今的人類從沒(méi)想過(guò)可以飛上藍(lán)天和潛入海底一樣，那天的到來(lái)也一定是時(shí)代質(zhì)的另一個(gè)飛躍。

參考文獻(xiàn)

[1]王維，王克峰，張啟超等編著.3D打印技術(shù)概論[M].沈陽(yáng)：遼寧人民出版社.2015.

[2]賀永，傅建中，高慶著.生物3D打印 從醫(yī)療輔具制造到細(xì)胞打印[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社.2019.

[3]馬冀編著.3D打印之基礎(chǔ)知識(shí)[M].新疆文化出版社.2017.

[4]姚俊峰，張俊，闕錦龍等著.3D打印理論與應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社.2017.