3D打印技术在生物医学领域的应用与发展论文_蒋佩萱

3D打印技术在生物医学领域的应用与发展论文_蒋佩萱

摘要:在我国经济技术高速发展的过程当中,医疗水平也在逐步的发展,大幅度的减轻了临床治病困难的现象。本文以3D打印技术为例,在3D打印技术的运用下,技术含量较高,而且速度较快,质量保证。通过在生物医学领域当中的应用,能够对整个生物医学领域的发展发挥一定的促进作用。以下通过对3D打印技术在生物医学领域当中的应用与发展展开分析,具体如下。

关键词:3D打印技术;生物医学领域;应用与发展

3D打印技术最早出现于19世纪末期,在科技技术不断融入的过程当中。3D打印技术实现了一体化,个性化以及社会化的发展,广泛的运用到社会的各个行业当中。基于3D打印技术在生物医学当中的运用,为临床治疗、药物传输等工作带来了积极的影响。

一、3D打印技术

对于3D打印技术,是以数学模型为基础,借助逐层堆叠的方法,来对粉末塑料、金属以及其他材料进行合成的一个过程。在具体运用过程当中,根据成形方法的不同可以划分为,光固化立体印刷、选择性激光烧结、三维印刷等技术。在应用当中,常见的材料包括熔融材料、生物组织活性细胞材料、粘合材料以及光固化材料等。在以往,3D打印技术主要应用于制作模具,在现代医学发展的过程当中,3D打印技术运用到髋关节、牙齿模型的构造当中。

自3D打印技术在生物医学领域发展以来,历经四个阶段。在第一个阶段,在具体运用过程当中,没有相容性的要求,仅用于体外应用的一些医疗模型以及器械制作当中。在第二个阶段,虽然材料的生物相容性较好,但是不易被降解,在人体当中以永久性植入物为主。在第三个阶段,材料的相容性得到了更好的发展,在植入人体后,还能够被有效地降解。在第四个阶段,在产品植入人体的过程中,主要是以核细胞蛋白质为原材料,制作出有生物活性的产品,一旦人体的器官或者组织受到损害,在3D打印技术的应用下,以制造出新的组织和器官为目标,来促使人们更好地康复。基于当前的发展趋势,3D打印技术第三次革新已经完全成熟,在各个医疗机构当中得到广泛的运用[1]。

二、3D打印技术在生物医学领域的应用与发展

基于3D打印技术在生物医学领域当中的应用,在临床医学当中,常见的应用方式如CT、MIR、PET,在以上技术的应用下,可以针对人体具体检查部位,将扫描图像清晰的显现出来,并有效地对数据信息进行处理。在现代医学不断发展的过程当中,临床研究人员逐渐将目光转向组织和器官的组建过程当中,希望能够在不久的将来,直接借助3D打印技术,将打印出的成品应用到机体当中,维持人体正常生命发展。

(一)组织再生工程

在医疗技术不断发展的过程当中,基于3D打印技术在生物医学领域当中的具体应用,最主要的发展方向为组织再生工程。与传统的组织工程技术相比较,3D打印技术更具优势,符合当前生物医学的发展需求。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在3D打印技术的应用下,操作流程标准化,以计算机技术为控制主体,在打印过程当中不会出现数据变动的现象。在3D打印技术的运用下,工作效率较高,可以结合临床具体需求制作精密的产品,例如临床当中常用的股骨头。此外,基于3D打印技术自身的特点,能够结合人体具体损坏部位提供对应的三维立体支架材料。借助细胞因子、药物成分以及组织载体,使其能够依附在支架材料上生长,而且材料的安全性较高,不含有任何添加剂,在人体内可自行的进行降解。在3D技术发展过程当中,人们也在不断地进行实验,研究结果显示,3D打印技术在组织再生工程当中占据着十分重要的作用,发展前景较为广泛。在国外3D打印技术的发展过程当中,成功诱导毛细血管形成微血管床为典型的成功案例[2]。

(二)口腔种植

在口腔种植当中,随着医疗技术的不断成熟,口腔种植也逐渐得到了普及,在临床当中,主要以纯钛以及钛合金材料为原材料,其中,钛的重量较轻,金属光泽较好,程度较高,耐腐蚀能力较强。在具体运用当中,能够有效地与人体口腔组织相融合。但是,相关研究表示,如果在造模时,弹性模量高于口腔皮质骨的,就会出现应力障碍,加大局部骨吸收,造成种植失败。而且在临床口腔种植过程当中,等待的时间较长,骨质流失的现象普遍存在。为有效解决这一问题,只能是在拔牙后立即采取口腔种植。在3D打印技术的运用下,就能有效地解决这一问题[3]。

(三)药物输送

在3D打印技术的运用下,通过在药物输送流程当中的应用,能够保证药物的稳定性,避免药物出现失效的现象。降低副作用带来的影响,根据具体的需求,制作相应的三维立体药物载体,使得药物能够有效的做法,细胞,组织或者器官,里面的发挥抗炎以及促进组织再生的作用。

(四)医学诊断以及术前治疗

在临床医学发展过程当中,尤其在整形外科,都是通过CT扫描结果对损伤的位置以及需要重建的位置进行三维数据重构的,通过对这些数据的整合,在3D打印技术的应用下,能够以树脂为主,来制作植入物的模型,成功率较高,能够使得患者更好的恢复相应的机体功能。

结束语:

3D打印技术的特点有数字化信息化和材料科学,但还有许多问题,例如打印设备精确度,材料的聚合收缩,材料的生物相容性和生物响应性等都有待解决。我们都相信,在科技技术不断发展,医疗设施不断完善的过程当中,3D打印技术能够为人类社会做出巨大贡献,能更好的在生物医学领域发挥更大的作用。

参考文献:

[1]陈明,张丽,卢万鹏,杨雁.浅谈3D打印技术在生物医学领域的应用与发展[J].信息记录材料,2019,20(07):22-23.

[2]马瑞宏.3D打印技术在生物医学领域的应用之我见[J].当代化工研究,2019(01):198-199.

[3]王婧,仓怀兴.生物医学领域3D打印技术的发展及展望[J].生命科学仪器,2018,16(02):14-20.

[4]陈绍军,叶旋,钟燕辉.3D打印技术在生物医用高分子材料制备领域的应用进展[J].广东化工,2018,45(04):123-124+126.

作者简介: 作者简介:蒋佩萱(1996年10月--),女,本科,针炙推拿专业,浙江中医药大学15级学生

论文作者:蒋佩萱

论文发表刊物:《医师在线》2020年4期

论文发表时间:2020/4/7

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