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3D打印機(jī)

激光燒結(jié)3D打印機(jī)制成首個鈦基下顎

星之球激光 來源:科技日報(bào)2012-02-16 我要評論(0 )   

據(jù)英國廣播公司(BBC)網(wǎng)站報(bào)道,比利時哈塞爾特大學(xué)宣布,比利時和荷蘭的科學(xué)家利用三維(3D)打印技術(shù)制成了首個完整的鈦基下顎,并成功將其移植給了一位83歲的老婦,...

       據(jù)英國廣播公司(BBC)網(wǎng)站報(bào)道,比利時哈塞爾特大學(xué)宣布,比利時和荷蘭的科學(xué)家利用三維(3D)打印技術(shù)制成了首個完整的鈦基下顎,并成功將其移植給了一位83歲的老婦,這表明精準(zhǔn)的3D打印技術(shù)可用于人體骨骼和器官的移植。

  此前,這名女性患者因患有骨髓炎,損壞了下顎的正常功能??蒲腥藛T通過核磁共振成像(MRI)獲取了病患下顎的準(zhǔn)確形狀,并利用激光燒結(jié)3D打印機(jī)融化鈦微粒,使其一層層融合,直至重塑出病患下顎的模型,卻無需使用任何黏合劑。這種名為“附加生產(chǎn)”的技術(shù)利用高精度激光束,連續(xù)熔化很薄的鈦金屬粉末來制造器官。每層鈦粉末都與上一層的截面黏合。1毫米厚度需要熔化33層鈦金屬粉末,而制造整個下顎則需要熔化數(shù)千層鈦粉末。制成的下顎上面甚至還帶有可促進(jìn)肌肉連結(jié)的凹痕和孔腔,以及允許下頜神經(jīng)通過的套筒,以增加患者未來可能需要的支撐結(jié)構(gòu)。其外面也覆蓋了與生物相容的陶瓷層,以便它附著于患者的面部。
 
  雖然人工下顎約107克,要比天然下顎重三分之一,但病人使用起來并不困難。手術(shù)完成之后,患者的下顎迅速恢復(fù)了原來的形狀,吞咽、說話和呼吸功能等也恢復(fù)了正常。通常這種手術(shù)都需要住院兩周至一個月才能完成,而這位病患僅花費(fèi)了4個小時就完成了此次下顎移植手術(shù)。與傳統(tǒng)的制造方法相比,3D打印技術(shù)使用的材料更少,生產(chǎn)時間也更短。此前最大規(guī)模的3D打印移植是2008年于芬蘭實(shí)施的半個上頜骨移植,科學(xué)家通過將3D打印的鈦微粒融入干細(xì)胞中,并植入病患的腹部才培養(yǎng)出了與生物兼容的組織。

  哈塞爾特大學(xué)的朱爾斯•波肯斯教授表示,這是首次采用定制器官為病人置換整個下顎的手術(shù)。由于3D打印機(jī)能制造出厚度僅為數(shù)微米的層疊材料,也幾乎可以與各式原材料兼容,研究人員正在探索以3D打印技術(shù)制造皮膚移植微片的方法,以及利用細(xì)胞的正確沉積來構(gòu)建整個器官的途徑。比利時3D打印公司Layerwise的總經(jīng)理彼得•莫瑟里斯也表示,這僅僅是個開始,“附加生產(chǎn)”技術(shù)可使LayerWise生產(chǎn)出更復(fù)雜的、符合病人需求的器官或移植物,在未來應(yīng)用于更廣范圍的移植手術(shù),而不僅限于人類骨骼結(jié)構(gòu)的移植。

 

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