3D打印模型在医学治疗领域的发展与未来

如果你问现在的3D打印机有什么不能够完成的任务，恐怕没有人可以告诉你答案。日前，3D打印技术又在疾病治疗预防领域贡献出自己的力量。

对前部脑膨出的治疗

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如同你在上图中看到的，6个月大的Kyra Duschene一出生就不幸患上了罕见的“前部脑膨出”。如果不尽快进行手术，她的视力就会受到影响。但是这种手术通常有很大风险，更不用说难度会因为Kyra的头骨非常小而大大升高。团队使用了一台价格高达40万美元的3D打印机制作出了3个互不相同的Kyra头骨复制品，然后利用它们提前进行了手术的演练。最后，在2小时的麻醉和9小时的艰苦工作之后，医生们成功地切除了Kyra头部突出的部分，同时将骨头植入到了她的鼻子的部位。尽管遭受了许多痛苦，不过Kyra最终还是彻底康复了。就在这个月，她刚刚度过了自己的1岁生日。没有了病痛的折磨，她终于可以绽放出灿烂的笑容了。

3D脊椎

这段3D打印的脊椎骨是用钛粉制作而成的，但是会比传统的骨替代物更加安全，且更加经久耐用。其由于它是模仿孩子的原始脊椎形状，故不需要胶水和螺丝，当然，复原也会更快速。打印出的整个骨头里充满了小洞，可让自然骨头在里面生长，如此一来，未来它就能成为永久稳定的脊椎骨，以免隔一段时间就要进行调整。该手术不会立马有效，男孩在接下来的三个月里还需要佩戴装备固定头和脖子，且如果想要确认这种移植手术在真实生活中的效果，可能还需要更长的时间。当然，如果一些进展顺利，该手术就可以证明出3D打印的骨头在人身体里是有用处的，如此一来可谓带来巨大的福音，因为在某些情况下，它可能可以救人一命。

3D肾脏

一台3D生物打印机放置多种类型的肾脏细胞（由活体组织提取出的细胞培育而成）并同时使用可生物降解的材料制造出一个支架。得到的产品接着被放在培养皿中进行培育。支架在被植入患者体内后会随着功能组织的逐渐生长而逐步降解。

3D血管

研究人员使用一台开源的RepRap打印机和定制软件，在一个模型内打印出一个糖丝网络，并用从玉米里提取出的化合物覆盖这些糖丝。接着，他们将包含有组织细胞的凝胶放入模型内。随后，他们将准备妥当的结构在水中清洗。一旦入水，糖溶解在水中，只留下组织中空空的管道。

3D皮肤移植片

首先，一个定制的生物打印机对病人的伤口进行扫描并标示出需要进行皮肤移植的部位。随后，一个喷墨阀喷出凝血酶；另一个喷墨阀喷出细胞、胶原蛋白以及纤维蛋白原（凝血酶和纤维蛋白原会相互反应制造出凝结剂血纤维）组成的混合物。然后，生物打印机打印出一层人体纤维细胞，随后再打印出一层名叫角化细胞的皮肤细胞。

3D骨头

研究人员利用一种用来打印电动汽车零件的3D打印机，使用陶瓷粉末打印出一个支架。随后，一台喷墨打印机喷出一层塑料黏合剂覆盖这些陶瓷。接着，科学家们将这一结构在1250摄氏度的高温下烘烤120分钟后，再将其同人体骨头细胞一起放入培养皿中进行培育。一天后，支架就可以支持骨头细胞的生长。