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3D打印機

激光燒結3D打印機制成首個鈦基下顎

星之球激光 來源:科技日報2012-02-16 我要評論(0 )   

據英國廣播公司(BBC)網站報道,比利時哈塞爾特大學宣布,比利時和荷蘭的科學家利用三維(3D)打印技術制成了首個完整的鈦基下顎,并成功將其移植給了一位83歲的老婦,...

       據英國廣播公司(BBC)網站報道,比利時哈塞爾特大學宣布,比利時和荷蘭的科學家利用三維(3D)打印技術制成了首個完整的鈦基下顎,并成功將其移植給了一位83歲的老婦,這表明精準的3D打印技術可用于人體骨骼和器官的移植。

  此前,這名女性患者因患有骨髓炎,損壞了下顎的正常功能。科研人員通過核磁共振成像(MRI)獲取了病患下顎的準確形狀,并利用激光燒結3D打印機融化鈦微粒,使其一層層融合,直至重塑出病患下顎的模型,卻無需使用任何黏合劑。這種名為“附加生產”的技術利用高精度激光束,連續熔化很薄的鈦金屬粉末來制造器官。每層鈦粉末都與上一層的截面黏合。1毫米厚度需要熔化33層鈦金屬粉末,而制造整個下顎則需要熔化數千層鈦粉末。制成的下顎上面甚至還帶有可促進肌肉連結的凹痕和孔腔,以及允許下頜神經通過的套筒,以增加患者未來可能需要的支撐結構。其外面也覆蓋了與生物相容的陶瓷層,以便它附著于患者的面部。
 
  雖然人工下顎約107克,要比天然下顎重三分之一,但病人使用起來并不困難。手術完成之后,患者的下顎迅速恢復了原來的形狀,吞咽、說話和呼吸功能等也恢復了正常。通常這種手術都需要住院兩周至一個月才能完成,而這位病患僅花費了4個小時就完成了此次下顎移植手術。與傳統的制造方法相比,3D打印技術使用的材料更少,生產時間也更短。此前最大規模的3D打印移植是2008年于芬蘭實施的半個上頜骨移植,科學家通過將3D打印的鈦微粒融入干細胞中,并植入病患的腹部才培養出了與生物兼容的組織。

  哈塞爾特大學的朱爾斯•波肯斯教授表示,這是首次采用定制器官為病人置換整個下顎的手術。由于3D打印機能制造出厚度僅為數微米的層疊材料,也幾乎可以與各式原材料兼容,研究人員正在探索以3D打印技術制造皮膚移植微片的方法,以及利用細胞的正確沉積來構建整個器官的途徑。比利時3D打印公司Layerwise的總經理彼得•莫瑟里斯也表示,這僅僅是個開始,“附加生產”技術可使LayerWise生產出更復雜的、符合病人需求的器官或移植物,在未來應用于更廣范圍的移植手術,而不僅限于人類骨骼結構的移植。

 

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