盘点3D打印器官在医疗中的十大应用(2)

时间：2016-08-20 22:14 来源：未知作者：中国3D打印网阅读：次

3.目前3D打印人造器官技术都有哪些类型

  3D打印人造器官打印机分为喷墨人造器官打印(Inkjet bioprinting)、微挤压成型人造器官打印(Microextrusion bioprinting)和激光辅助人造器官打印(Laser—assisted bioprinting)三类，根据其工作原理。这三类打印机在打印再生组织和器官上各有利弊。
4.喷墨人造器官打印
  2D打印机改造而来的喷墨式人造器官打印，打印原料由生物材料代替油墨，以电控升降平台控制喷头升降，从而打出立体三维结构的构造。依靠热或声波使得液滴滴落而成型是喷墨式打印机的原理。
  热喷墨打印机打印依靠电加热打印头，生成压力脉冲而使液滴离开喷嘴。这种打印方式具有打印速度快、成本低、应用广泛等优点。但是也具有缺点即在打印过程中会使得细胞和生物材料承受热和机械应力，并且其喷头易被堵塞、液滴方向性不明显、液滴大小不均匀等等，这些缺点影响了在生物打印方面的应用。用声辐射力量与超声波场把液滴从气液界面喷射出的声控喷墨打印机。控制液滴的大小与滴出速率是通过控制超声参数来实现的。具有避免了热与压力对生物材料的影响，同时可控制液滴的大小、并避免了喷口堵塞的优点。然而，该技术对所打印的材料黏度要求10厘泊以下的限制。此外，喷墨人造器官打印具有打印生物材料必须以液态形式存在的缺点，这样才能形成液滴。另外，通过材料直接堆砌而成型喷墨打印的方式，要求所打印对象的三维数据结构必须已知而且清晰。
5.微挤压成型人造器官打印
微挤压成型人造器官打印具有将热熔性材料通过加热器熔化，通过送丝机构将抽成丝状的材料送进热熔喷头，在喷头内被加热融化，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，并将半流动状态的材料按CAD分层数据控制的路径，挤出并沉积在指定的位置凝固成形，并与周围的材料粘结，层层堆积成型的工作原理。
微挤压成型人造器官印刷机打印的准确性更高并且拥有更加出色的分辨率、速度，其空间的可控性以及在可打印的材料上亦具有更多的灵活性，但与喷墨打印机相比较价格较贵。该打印机具有打印出的组织中细胞存活率低的缺点，这一缺点在一定程度上限制了其在再生医学组织构建上的应用。
6.激光辅助人造器官打印
  在玻璃板吸收层上用激光聚焦脉冲产生一个高压液泡，将带有细胞的材料推到在接收基体上是激光辅助人造器官打印机(LAB)的工作原理。
LAB具有喷头为开放式，故其不存在喷头堵塞的问题，同时其对细胞的伤害小，细胞的存活率可达95%以上的优点。但是其很难打印出各类型细胞混合材料，而且价格相比更贵，这亦一定程度上限制了其实际的临床应用。

伴随着科技的不断进步，3D打印人造器官技术在临床上得到了的应用

7.人造骨骼

个性化定制人工骨骼在临床应用中需求量特别大，是由于人体骨骼形态不规则，个体形态差异较大。瑞士伯恩塞尔医院的Weinand领导的研究团队成功复制了他自己的拇指骨。比利时哈塞尔特大学BIOMED研究所为患者打印并移植了下颌骨利用激光辅助3 D打印技术。南方医科大学黄华军等，收集临床复杂胫骨平台骨折病例以及常用胫骨平台钢板的CT数据，进行骨折三维重建、虚拟复位以及建立钢板三维模型库，然后进行内固定方案的数字化设计。3D打印出骨折复位模型以及钢板模型，在3D模型上按照数字化设计内固定方案进行模拟手术，结果显示3D打印技术结合数字化设计能有效的提高复杂胫骨平台骨折内固定植入效果。

(责任编辑：admin)

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