医学中的3D打印技术论文_王俞博

医学中的3D打印技术论文_王俞博

河南省郑州市郑州中学;专业:理科;邮编:450000)

摘要:3D打印技术是近几年较为活跃的一项技术,在多个领域中的发展都有所建树,其中在医学领域的实践更是取得了可人的成果。目前,在医学领域中,3D打印技术可以用于活体细胞的培养,帮助人们修复肢体,还能够用来治疗烧伤、重塑骨骼等等。总的来说,3D打印技术的应用给医学的发展带来了新的思路,也进一步的提升了医学的水平。本文就将对医学中3D打印技术展开探讨和分析。

关键词:医学;3D打印技术;应用;

一、序言

3D打印技术最早是在二十世纪末被发明出来的,当时的3D打印技术主要用于工业生产以及航天航空模型的制造工作。之后该技术不断的被人们优化,渐渐的人们也开发出了该技术的许多其他功能,3D打印技术应用的领域也逐渐扩大。其中,在医学领域的应用引起了世界的瞩目。

二、医学中所应用的3D打印技术

(1)用于器官和组织的再造

在以往医学发展的过程中,人体的器官和组织如何被替代一直是一项技术难题。近几年来,生命科学不断发展,3D打印技术也逐步的提升,借助3D打印技术来制造器官和组织已经成为了现实。美国的军方投资了3D打印技术制造肾脏和皮肤的研究,该项研究在2013年取得了成功,之后人们有通过3D打印技术制造出了能够与人体组织连接的血管以及肌肉组织,这些产品在人体内不会产生排异的现象,是人体器官和组织的有效替代品。

(2)用于制造医学模型

在进行临床医学教学和基础医学教学的过程中,需要用到大量的医学模型。运用传统的方法来制造医学模型不仅资源消耗较大,而且制作的工艺比较的复杂。以往的医学模型多是石膏材质,十分容易破损,耐用性教材。借助3D打印技术可以将各种材质打印成为医学模型,有效的解决了教具不足的问题。同时,借助3D打印技术还能够对一些特殊的模型进行制造,推进相关研究工作的进行,为许多疑难杂症的研究提供了便利条件。

(3)用于药物的研发和测试

在医学研究中,需要对研发的药品进行多次的动物测试,来策略和反映其药理作用,但是这种在动物身上做实验的方法所呈现出来的数据与人体上的实际效果还是存在差异。通过3D打印技术制造仿真的人体器官,通过对这些器官施加药物来测试和模拟人体反映,从而得到较为准确的实验结果。这种仿真实验在资金消耗上也相对比价破低廉。目前3D打印技术已经进入了纳米级别,在抗癌药物的研发中起到了积极的作用。

(4)用于培养活体细胞

在医学领域,专家和研究者希望能够借助3D打印技术实现器官的移植和细胞的培养。但是从目前的科技状况来看,还无法完全的实现这一目标,但是相关的技术在不断的发展,迟早有一天这些会成为现实。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现在科研人员已经可以通过3D打印技术来制造和生物细胞相仿的水滴,用3D打印技术将这些水滴转换为凝胶物质,就能够和生物神经细胞束那样实现电信号的传输,还有一些仿真的肌肉组织甚至可以进行弯曲,相关的研究成果给人类器官的修复工作以及器官衰竭的治疗提供了新的思路。

(5)用于临床治疗

在临床治疗方面,人们已经可以通过3D打印技术来制作医疗植入物,且制造出来的材料可以和人体很好的融合。在我国,借助3D打印技术来实施临床治疗也已经取得了很多唱过。北京大学第三骨科医院已经成功的使用3D打印技术制造出了枢椎椎体,成功的治疗了一位12岁患有寰枢椎恶性肿瘤的孩子。随着人们不断研发3D打印技术在医学中的应用,很多以往难以治疗的疾病也有了新的治疗思路。

(6)用于军事医疗

由于现在武器研发技术的提升,战争和军事活动会给人类带来严重的创伤和打击。提升军事医疗救助的水平是医学界需要重视的一项内容,军事医疗事业的发展同时也是保障军队战斗力的关键。在军事医疗领域,人们已经开始通过3D打印技术来对人类的骨骼进行重建,对烧伤的皮肤进行修复,同时还可以对伤残的肢体进行修复,大大提升了军事医疗的整体水平。

(7)用于肢体修复

在军队中,经常会有演习,还需要在灾难来临的时候去进行救灾等危险工作,这些危险的工作很有可能会给军人的身体带来严重的损害,部分军人会因为工作导致残疾。军事医学一直在致力于研究肢体恢复的技术,希望能给受伤的伤员提供较为优质的医疗,保障伤员日后的正常生活,尽可能的对损伤的肢体进行修复,而不是采取截肢等手段。通过3D打印技术可以开发新型的合成材料制造外周神经管道,还可以对人体的指趾、四肢等组织进行修复和重塑,同时还可以构建复合组织移植瓣,这些技术的产生给病患的肢体修复工作带来了希望。

(8)用于重建人体骨骼

同样是由于战争、救灾或者是军事演习,军人很容易由于各种危险因素导致骨骼或组织的缺失。在以往,一旦出现了骨骼或组织缺失的问题,展开治疗的难度是很大的,治理的效果也很差,会给病患后期的生活带来很多的不便。随着3D打印技术在医学中的应用不断深入,人们已经可以通过该技术来打印人体骨骼,并实现骨组织的植入,软组织的植入等等。

(9)用于治疗烧伤

烧伤会给人的体表带来严重的创伤,对于患者来说,一方面是身体受到了伤害,由于形象的损毁,患者的心灵也会感到桐木。将生物反应系统和3D打印技术相结合,就能够制造出具有多种功能的生物支架,还能够制造人工皮肤和人工组织,这些技术和材料的产生给晒伤的质量有着重要的意义和作用。

【参考文献】:

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论文作者:王俞博

论文发表刊物:《中国医学人文》2017年第9期

论文发表时间:2017/12/1

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