近年來(lái)，3D打印已經(jīng)在醫(yī)療儀器設(shè)計(jì)、義齒假肢制造等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。隨著生物治療方法的逐步普及，3D打印器官也逐漸被用于多種疾病的治療過(guò)程之中。
如今，3D打印在日常生活中的應(yīng)用幾乎隨處可見(jiàn)。除了建筑業(yè)、制造業(yè)之外，3D打印還被廣泛應(yīng)用于家具制造、航空航天、文物保護(hù)、現(xiàn)代醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。將3D打印用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域后，醫(yī)療器械的制造精度得到了進(jìn)一步提升，義齒、假肢等人體器官打印也進(jìn)入了新時(shí)期。
3D生物打印器官促進(jìn)治療效果提升
近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的穩(wěn)步開(kāi)展，我國(guó)的醫(yī)療事業(yè)也取得了一定的成果。在醫(yī)療基礎(chǔ)設(shè)施逐漸完善、健康養(yǎng)生觀念逐步普及的背景下，我國(guó)的醫(yī)療事業(yè)正借助著新一代信息技術(shù)向智能化、高效化方向加速邁進(jìn)。
經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的發(fā)展，我國(guó)的醫(yī)療事業(yè)總體呈現(xiàn)出精準(zhǔn)化、細(xì)分化、智能化特點(diǎn)。在醫(yī)療行業(yè)的多種治療方法中，生物治療方法由于具有毒副作用小、治療過(guò)程中患者的疼痛程度相對(duì)較低等優(yōu)勢(shì)，因而逐漸在各地區(qū)普及開(kāi)來(lái)。除了以上幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)外，借助生物治療方法還可以達(dá)到治愈或延長(zhǎng)患者生存期的目的。
為進(jìn)一步發(fā)揮出生物療法的治療效果，一些國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始采用3D打印器官來(lái)進(jìn)行治療。在世界各國(guó)研究人員的不懈努力下，目前醫(yī)學(xué)界出現(xiàn)的3D打印器官類型日益多樣。就我國(guó)而言，3D打印器官已經(jīng)包括頜骨、器官支架、顱骨、脊柱、骨盆等。
實(shí)際上，3D打印器官的出現(xiàn)，從不同層面上改變了傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)治療的多個(gè)環(huán)節(jié)。在手術(shù)預(yù)演階段，醫(yī)生可以借助生物3D打印技術(shù)制作器官模型，并在模型上進(jìn)行一次“模擬手術(shù)”。通過(guò)模擬實(shí)際手術(shù)場(chǎng)景，醫(yī)生可以制定出較有針對(duì)性的手術(shù)方案，大大提高手術(shù)的成功率。
在生物細(xì)胞組織培養(yǎng)方面，醫(yī)生可以進(jìn)一步觀察3D打印器官在正常環(huán)境下的發(fā)育和成長(zhǎng)狀況。通過(guò)與傳統(tǒng)器官培養(yǎng)方式進(jìn)行對(duì)比，醫(yī)生可以從不同角度了解3D打印器官的優(yōu)勢(shì)與不足，進(jìn)而在具體治療過(guò)程中采用較為適宜的醫(yī)療用具和治療方法。
3D生物打印器官?gòu)V泛應(yīng)用還需克服多重挑戰(zhàn)
從總體來(lái)看，3D生物打印的應(yīng)用主要包括三個(gè)階段：體外手術(shù)模型、打印可用于植入人體的類器官和組織以及利用細(xì)胞打印出活性器官和組織。在這三個(gè)階段中，只有利用細(xì)胞打印出活性器官和組織，才能算是現(xiàn)代意義上的3D生物打印。
目前，我國(guó)的研究人員已經(jīng)在前兩個(gè)階段的研究方面已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展。與此同時(shí)，業(yè)界人士研究的重點(diǎn)主要是利用細(xì)胞打印出活性器官和組織。就目前而言，要想利用細(xì)胞打印出活性器官和組織，還需要業(yè)界人士攜手合作，共同面對(duì)多重挑戰(zhàn)。
首先，3D生物打印器官要能夠適應(yīng)人體的力學(xué)環(huán)境。如果太硬、太軟，3D打印器官都可能無(wú)法使用。因此，3D打印器官時(shí)，選擇較為適宜的材料就十分重要。
其次，3D生物打印器官不能只是表面與人體結(jié)構(gòu)類似，還應(yīng)該具備相應(yīng)的功能。例如，人體膝關(guān)節(jié)。膝關(guān)節(jié)除了能保證人們可以站立外，還可以在人們進(jìn)行深蹲、跑步、跳遠(yuǎn)時(shí)協(xié)調(diào)身體各部分的機(jī)能，以防止肌肉損傷等情況的發(fā)生。
最后，3D生物打印器官的合法性需要進(jìn)一步確立。3D生物打印器官出現(xiàn)后，就需要對(duì)其使用范圍、使用條件等作出相應(yīng)規(guī)范。國(guó)家各有關(guān)部門應(yīng)該制定相應(yīng)的法律，對(duì)3D生物打印器官在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用作出規(guī)范。
除了以上這幾點(diǎn)之外，3D生物打印器官在實(shí)際療效認(rèn)證、治療安全性等方面還存在一些問(wèn)題。雖然目前3D打印器官還未實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，但一旦此項(xiàng)技術(shù)落成，將給醫(yī)學(xué)界、生物學(xué)界帶來(lái)難以想象的影響。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，3D生物器官打印技術(shù)一旦成熟，或許會(huì)徹底改變?nèi)祟惖纳?。就拿心臟來(lái)說(shuō)，如果心臟發(fā)生病變，醫(yī)生就可以用3D干細(xì)胞技術(shù)打印心臟，并將其植入患者體內(nèi)，從而對(duì)患者進(jìn)行更進(jìn)一步的治療。雖然這一切在目前只是猜想，但未來(lái)仍有可能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
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