種植牙前,先3D打印一顆與(yu) 牙槽嚴(yan) 絲(si) 合縫的牙模型;骨損傷(shang) 手術前,先3D打印一個(ge) 1:1的骨骼模型;利用活的細胞進行納米級的3D打印,可以製造出心髒瓣膜、皮膚、耳朵……
在市科委新材料發展中心日前組織召開的北京生物三維(3D)打印前沿技術研討暨成果對接會(hui) 上,來自清華大學、北醫三院等單位的生物製造技術專(zhuan) 家,描述了“生物3D打印”智能製造的技術進展和廣泛應用前景。依賴生物領域的3D打印技術,“製造業(ye) ”將重回北京經濟版圖,以“智能製造”的形式成為(wei) 新的經濟增長點。
北大口腔醫院主任醫師唐誌輝告訴記者,他們(men) 已經開始動物實驗,用生物3D打印技術完成補種牙等口腔修複。對補種牙的人來說,這意味著可以獲得一顆和之前幾乎一模一樣的牙齒。
傳(chuan) 統補種牙手術前,需要先等上幾個(ge) 月,等患者牙槽骨傷(shang) 口愈合,然後在牙槽骨上打一顆固定假牙用的“螺紋釘”,再過幾個(ge) 月才能在這個(ge) “螺紋釘”上安裝假牙。整個(ge) 過程患者至少需要跑三四趟醫院,花費大約半年時間。如果需要填補修複牙槽骨,耗時會(hui) 更長。
應用新的生物3D打印技術,患者如需要補種植牙,隻需要在醫院的口腔門診拍攝X光片,3D數據可以同步傳(chuan) 送到郊區的某個(ge) 工廠,3D打印設備立刻就能用骨質材料進行打印,牙冠部分和原來一樣,並與(yu) 兩(liang) 邊牙齒緊密結合。即使加上中間的運輸等過程,患者也可以在幾天內(nei) 就種上新牙。
“更重要的是,3D打印的牙齒有自己的牙根,與(yu) 牙窩嚴(yan) 絲(si) 合縫,無需額外填補骨材料。”唐誌輝介紹,也無需製備植牙孔固定,幾乎沒有新的創傷(shang) ,患者會(hui) 覺得重新“長”出一顆自己的牙。新的技術使手術更簡單,種一顆牙的費用也有望從(cong) 目前的1.5萬(wan) 元左右下降到5000元。
唐誌輝透露,待國家有關(guan) 部門批準後,這一技術將在人體(ti) 上試用。半年內(nei) 有望在小範圍內(nei) 試用,批量生產(chan) 和應用大約還需要至少一年多時間。(下轉第二版)
(上接第一版)這一生物3D打印技術可不光用在種植牙上,也可以用於(yu) 製作個(ge) 性化的人工膝關(guan) 節、髖關(guan) 節等。比3D打印牙齒更高級的,還有清華大學孫偉(wei) 團隊在國內(nei) 率先實現的單個(ge) 細胞生物3D打印,通過細胞組裝,模仿天然組織和器官的結構。這樣的活細胞3D打印,需要將打印噴頭控製在納米(十億(yi) 分之一米)級,通過細胞直接裝配組織器官,或是在計算機控製下將幹細胞等與(yu) 基質材料、生長因子等一起構成微滴單元,裝配成三維結構後,在實驗室最終培養(yang) 成所需的皮膚、心髒瓣膜等組織和器官。目前,這個(ge) 團隊已經成功製成兔橈骨、人工耳朵等產(chan) 品。活性大段人工骨的3D打印技術,已經開始申報臨(lin) 床實驗批號。
新材料發展中心主任肖瀾告訴記者,目前北京的生物3D打印技術剛剛起步,研發與(yu) 應用相對脫節,製約了技術、產(chan) 業(ye) 的發展進程。“希望通過搭建產(chan) 、學、研、用的互動橋梁,促進各方緊密合作,推進相關(guan) 產(chan) 業(ye) 快速發展。”據他估計,未來幾年,這一產(chan) 業(ye) 規模有望達到數百億(yi) 元。
據了解,3D打印已列為(wei) 美國重振製造業(ye) 的三大支柱之一,美國政府不但建立了相應的國家創新研究所,還計劃首期投入5億(yi) 美元用於(yu) 研發和產(chan) 業(ye) 化。作為(wei) 製造業(ye) 迅速發展的一項新興(xing) 技術,以3D打印為(wei) 代表的智能製造被譽為(wei) “第三次工業(ye) 革命的重要標誌之一”。大規模生產(chan) 後,由於(yu) 智能製造完全可用相對低廉的成本完成個(ge) 性化生產(chan) ,對現有製造業(ye) 將形成極大衝(chong) 擊。
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