盘点3D打印器官在医疗中的十大应用(3)
时间：2016-08-20 22:14 来源：未知 作者：中国3D打印网 阅读：次
8.人造血管
当今，由于心脑血管疾病的不断增多，临床上对血管移植物的需求更加明显。如今，方便快速地制造出可供移植的血管和血管修复材料是利用3D人造器官技术实现的。新加坡南洋理工大学的Leong等试图研究适合于SLS技术的聚合物及其成形结构的特性，提出了制造条件、制造精度、材料生物相容性和可重复性是3D打印技术的关键要素，利用选择性激光烧结制造血管支架结构。Lee等制备了内径 1mm的3D打印水凝胶管道模型，成功诱导周围毛细血管形成了微血管床。又如，美国宾夕法尼亚大学Miller 等首先将碳水化合物玻璃打印成网格状模板，用浇注法复合载细胞水凝胶形成管道状血液通路。德国的Gunter Tovar博士制作出毛细血管，具有良好的弹性与人体相容性，不但可以用于替换坏死的血管还能与人造器官结合，还可能使构造的组织与器官实现再生血管，利用3D打印双光子聚合和生物功能化修饰。
9.人造器官
3D打印肾脏的技术在2011年美国Wake Forest University的AnthonyAtala的TED大会上展示，到目前为止，3D打印人造器官技术取得了很大的进步。美国Organovo公司打印出人体肝脏薄片，微型肝脏只有0.5 mm厚、4 mm长，却具有真正肝脏的大多数功能，利用3D人造器官。杭州电子科技大学的徐铭恩教授团队自主成功研制出的商品级3D打印机可打印生物材料和活细胞，目前成功打印出较小比例的人类耳朵软骨组织、肝单元等在这台打印机上。肝小叶是肝结构和功能的基本单位，模仿肝小叶结构制备肝单元，是制造人工肝脏的主要过程。
10.皮肤修复
有研究者研究将不同细胞外基质应用于皮肤3D打印技术中，这样可以最大限度将皮肤的活性及其他天然属性提高，使得移植后受损皮肤的修复及打印皮肤与正常皮肤有效地融合。在这方面，Baca等证实该纳米生物材料可保持细胞的水分、渗透压、pH值等理化特性，并有效促进和维持细胞的生长，采用多孔纳米生物材料模拟细胞外基质。将人皮肤成纤维细胞和角朊细胞直接沉积在支架上，取得了良好的皮肤组织再生效果，采用静电纺丝技术制成多层胶原支架。Hahn等将人真皮成纤维细胞加在凝胶内，将其打印在透明载体上，这样细胞只能黏附在暴露的或不被修饰的凝胶表面，继而实现让细胞在必要的区域生长，用光刻技术修饰融化凝胶模型的表面形状。借此更好地控制打印出的皮肤组织块形态和结构，保证打印的皮肤组织与伤口皮肤缺损完全吻合，为临床中的个体化治疗奠定基础，并实现3D打印皮肤向转化医学的顺利过渡。3D打印人造器官技术是新一轮的发展机会，中国政府不断加大器官移植新技术投入，目前我国3D打印人造器官技术研究迈入国际先进水平，具有很好的前景。如今，3D打印人造器官技术，机会与面临问题并存，如：单细胞、多种细胞、细胞团簇的受控三维空间输送、精准定位、排列与组装，以及生物制造过程中对细胞的损伤及生物功能的影响等。细胞与生物材料的特殊性，材料学、制造学、生物学等多交叉学科的合作及多喷头生物3D打印设备的应用，是由于人体复杂的器官结构及功能的多样性，这将成为研究者未来研究的主题，同时是实现复杂器官制造的核心所在。在近几年随着研究的不断加深、各学科的整合与突破、诸多科学问题的逐一突破，3D打印人造器官将会成为一种广泛使用的医疗技术。器官移植将逐步脱离单纯的器官捐献，缩短器官移植等待时间，拯救更多需要器官移植的患者。
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