5D打印骨骼试验已经在动物身上取得成功
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  3D打印出来的骨骼竟然能神奇地长出骨细胞,未来可用于医疗。昨天,3D打印助推科技创新与产业发展高峰论坛在南京紫金(江宁)科技创业特别社区举办。据主办方南京3D打印研究院介绍,一个3000平方米3D打印展厅即日起开放,汇聚了国内外3D打印最新研究成果,市民可免费参观体验。

  3D克隆骨骼4步骤

  1对受损骨骼进行3D成像

  2用3D打印机对成像进行含有培育物质的打印

  3注入造骨细胞

  4经过一段时间生长,培育出骨骼

  3D打印,即快速成型技术的一种,运用粉末状金属、塑料以及一些特殊物质等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。即利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积粘结,最终叠加成型,制造出实体产品。

  南京3D打印研究院是江宁区政府与卢秉恒院士共同发起创建的非盈利性机构,专门从事3D打印技术、装备及应用的科研和成果转化。3D现在成为一个很热的话题,不过昨天中国工程院院士卢秉恒表示:现在5D都有了。

  4D的概念是今年美国人提出的,其实就是在3D的基础上多了一个时间的维度,用智能材料来实现物品的自组装。比如原来体积小,温度一变化,就成长了,形状发生了改变,这就出来个4D。现在我把4D扩展到了5D,比如人工骨,能长出自己的骨细胞来。那可不是增加一维的问题了,而是N维,我叫它5D。卢秉恒说,概念不要老让外国人来制造,我们也可以制造。

5D打印骨骼试验取得成功

  据他介绍,5D打印骨骼试验已经在动物身上取得成功。2003年,他带着第四军医大研究生在羊身上做了试验,羊的一条腿断了,先用骨髓泥材料打印一个骨骼支架,在上面挂上经过培养的羊骨细胞组织,细胞里有生长因子,组织挂上支架后,骨细胞就开始生长,生长会有生化的作用,变成自己的骨细胞,打印材料降解掉了,成为骨细胞的成分。半年后,羊腿骨长好了,腿上的肌肉也长好了,恢复了奔跑能力。不过,在人体还没有做过试验,在立法方面、评估安全性和长期稳定性方面还有待继续研究。

  3D技术打印的钛合金骨骼目前已植入50位患者体内

  3D打印并培育人体自身骨骼,目前还没有试验成熟,但是国内3D打印出来的一种钛合金骨骼已进入试应用阶段。北京大学第三医院正研究运用3D打印技术治病救人。截至目前,已有50位患者在签署知情同意书后,植入了3D打印出来的钛合金骨骼。医学专家表示,从理论上来说,未来患者需要的假耳、假肢等都可以用3D打印机打印出来。

  在北医三院骨科主任刘忠军的桌子上,摆着十几块钛合金质地的曲奇饼干,外表灰扑扑的、布满孔隙,看上去很不起眼。但刘忠军说,这都是3D打印机打印出来的人体骨骼,目前已研发了几十个品种。刘忠军说,比如我们把脊椎设计图样传送给厂家,几个小时之后就可以拿到打印产品。

  据悉,北医三院第一例植入脊柱钛合金骨骼的患者手术已经有半年时间了。刘忠军说:从我们跟踪检查结果来看,治疗效果很好。

  刘忠军说,与传统技术相比,3D打印的钛合金骨骼有两大优势。一是想做什么形状的骨骼都可以。第二个优点是,该类植入物带有可供骨头长入的孔隙,相邻骨头在生长的过程中会进入孔隙,使真骨与假骨之间结成一体,患者骨骼能尽快康复。

  有患者担心,3D打印钛合金骨骼价格肯定不菲。对此,刘忠军表示,目前3D打印骨骼还没有确切价格,因为它是一个全新的工艺,定价会涉及方方面面,如机器成本、产品生产时间、设计、手工等,目前说不出一个精确价格。以人工椎体为例,现在临床使用的人工椎体价格从1万到3万元不等。这意味着,3D打印骨骼的价格大概也就是这个价位。那么这项技术何时能在临床广泛应用?刘忠军说:如果顺利的话,预计需要1年至2年左右。

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