重塑骨骼植入體內(nèi)
美國(guó)3D生物打印廠商Organovo公司于2009年底研制出了3D生物打印機(jī)，打印人體細(xì)胞、組織都成為了現(xiàn)實(shí)。
從2009年起，北京大學(xué)第三醫(yī)院骨科率先開始對(duì)利用3D打印金屬材質(zhì)的骨骼進(jìn)行研究。經(jīng)過四年的努力，研究的牽頭人、北京大學(xué)第三醫(yī)院骨科主任劉忠軍帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在脊柱及關(guān)節(jié)外科領(lǐng)域研發(fā)出十幾個(gè)3D打印脊柱外科植入物，其中頸椎椎間融合器、頸椎人工椎體及人工髖臼關(guān)節(jié)三個(gè)產(chǎn)品，已經(jīng)接近完成臨床觀察階段，準(zhǔn)備進(jìn)行產(chǎn)品申報(bào)。已有60多位患者在簽署知情同意書后，植入了3D打印出的骨骼。從植入結(jié)果看來(lái)，短時(shí)間內(nèi)，就可看到骨細(xì)胞已長(zhǎng)進(jìn)打印骨骼的孔隙里，效果樂觀。此外，在國(guó)內(nèi)醫(yī)院中，3D打印技術(shù)還在給患者修復(fù)顱骨、修整下巴、重塑顴骨、眼眶等部位時(shí)派上用場(chǎng)。
而據(jù)英國(guó)媒體報(bào)道，一位名為芬頓的27歲英國(guó)男子去年到西班牙度假時(shí)不慎從四樓摔下，導(dǎo)致臉部骨骼、四肢和肋骨等全部摔斷。在他回到英國(guó)后，專家根據(jù)芬頓未受傷之前的照片，運(yùn)用3D技術(shù)重新塑造了其他的骨骼，再把打印出來(lái)的“骨骼”植入其身體內(nèi)。經(jīng)過14個(gè)小時(shí)的手術(shù)，芬頓獲得了“重生”。
不過，即便已有機(jī)構(gòu)通過3D打印制出了活體細(xì)胞以及耳朵等人體器官，但目前的3D打印技術(shù)還達(dá)不到“器官移植”的高度。
[3D打印的未來(lái)發(fā)展]
打印能移植的心臟
美國(guó)路易斯維爾大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)已用3D打印的方式打印出人類心臟瓣膜以及小血管，這些小血管在老鼠等小動(dòng)物身上可以正常工作。該研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃，在三至五年內(nèi)打印出心臟的各個(gè)部件，然后手工把它們組合在一起。這一項(xiàng)目的終極目標(biāo)是用人的自體細(xì)胞打印出一個(gè)完整的、能用于移植的心臟。
如果一切能按計(jì)劃進(jìn)行，生物人造心臟有望在十年內(nèi)進(jìn)入人體實(shí)驗(yàn)階段。首批受試者將是無(wú)法移植人工心臟的心臟病患者，比如因大小不合適而不能接受人工心臟的兒童。
此外，研發(fā)出3D生物打印機(jī)的美國(guó)3D生物打印廠商Organovo公司還聲稱，他們將在今年某個(gè)時(shí)候打印出人類肝臟。雖然該公司表示3D打印出的肝臟與很多人想象的那種具有全部功能的人類肝臟還有很大的距離，但就研發(fā)現(xiàn)狀而言，離3D打印出全功能人類肝臟也只有幾年的時(shí)間。
據(jù)了解，Organovo公司的研究人員已經(jīng)能夠打印出幾十種不同的生物細(xì)胞，一旦在這些器官內(nèi)打印血管網(wǎng)絡(luò)的方法更加完善，大量的創(chuàng)新成果將會(huì)噴薄而出。 2019年的生物醫(yī)藥領(lǐng)域?qū)?huì)出現(xiàn)天翻地覆的變化。
用于電路板的制造
3D打印領(lǐng)域的資深觀察者布羅克·辛茨曼表示，3D打印技術(shù)在制造領(lǐng)域的發(fā)展空間不可估量。如今，已經(jīng)有廠商開始用3D打印機(jī)制造多種消費(fèi)品，這其中就包括家用機(jī)器人，而這也預(yù)示著3D打印技術(shù)未來(lái)將有可能被應(yīng)用到電路板的設(shè)計(jì)和制造之中，而不是僅僅用來(lái)制造一個(gè)簡(jiǎn)單的零部件。
3D打印技術(shù)在金屬零部件制造方面的工藝和質(zhì)量已有大幅提升，目前已有行業(yè)開始進(jìn)行大規(guī)模嘗試。辛茨曼預(yù)測(cè)，通過3D打印制造出來(lái)的金屬零部件有朝一日將能夠達(dá)到甚至超過傳統(tǒng)制造工藝的水平，畢竟3D打印性價(jià)比高，在加工某一個(gè)零部件時(shí)，不需要冗長(zhǎng)的生產(chǎn)線和復(fù)雜的加工流程，只需在一臺(tái)打印機(jī)中就能夠全部完成，從而將故障點(diǎn)數(shù)目降到最低，幾乎杜絕了殘次品的出現(xiàn)。3D打印還能制造出一些構(gòu)造復(fù)雜、傳統(tǒng)工藝無(wú)法實(shí)現(xiàn)的零部件，這也將大幅提升金屬零部件的生產(chǎn)效率。
走進(jìn)課堂 輔助學(xué)習(xí)
目前，教育領(lǐng)域?qū)?D打印機(jī)的使用率在上升。 3D打印機(jī)生產(chǎn)商Makerbot公司已發(fā)出一項(xiàng)倡議，希望將他們的3D打印機(jī)推廣到全美的每所學(xué)校。
隨著3D打印機(jī)價(jià)格的下降，以及出現(xiàn)更多的在學(xué)習(xí)上的應(yīng)用，3D打印機(jī)將成為從3年級(jí)到12年級(jí)（相當(dāng)于中國(guó)的小學(xué)三年級(jí)到高三）幾乎每一門課程里的主要輔助工具。就像上世紀(jì)80年代和90年代的PC機(jī)，3D打印機(jī)會(huì)迅速占領(lǐng)每一間教室。對(duì)于學(xué)生而言，3D打印機(jī)能把他們幻想中的東西變成現(xiàn)實(shí)，是一個(gè)非常強(qiáng)大的培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力和學(xué)習(xí)能力的工具。