重塑骨骼植入體內(nèi)
美國(guó)3D生物打印廠商O(píng)rganovo公司于2009年底研制出了3D生物打印機(jī)，打印人體細(xì)胞、組織都成為了現(xiàn)實(shí)。
從2009年起，北京大學(xué)第三醫(yī)院骨科率先開(kāi)始對(duì)利用3D打印金屬材質(zhì)的骨骼進(jìn)行研究。經(jīng)過(guò)四年的努力，研究的牽頭人、北京大學(xué)第三醫(yī)院骨科主任劉忠軍帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在脊柱及關(guān)節(jié)外科領(lǐng)域研發(fā)出十幾個(gè)3D打印脊柱外科植入物，其中頸椎椎間融合器、頸椎人工椎體及人工髖臼關(guān)節(jié)三個(gè)產(chǎn)品，已經(jīng)接近完成臨床觀察階段，準(zhǔn)備進(jìn)行產(chǎn)品申報(bào)。已有60多位患者在簽署知情同意書(shū)后，植入了3D打印出的骨骼。從植入結(jié)果看來(lái)，短時(shí)間內(nèi)，就可看到骨細(xì)胞已長(zhǎng)進(jìn)打印骨骼的孔隙里，效果樂(lè)觀。此外，在國(guó)內(nèi)醫(yī)院中，3D打印技術(shù)還在給患者修復(fù)顱骨、修整下巴、重塑顴骨、眼眶等部位時(shí)派上用場(chǎng)。
而據(jù)英國(guó)媒體報(bào)道，一位名為芬頓的27歲英國(guó)男子去年到西班牙度假時(shí)不慎從四樓摔下，導(dǎo)致臉部骨骼、四肢和肋骨等全部摔斷。在他回到英國(guó)后，專(zhuān)家根據(jù)芬頓未受傷之前的照片，運(yùn)用3D技術(shù)重新塑造了其他的骨骼，再把打印出來(lái)的“骨骼”植入其身體內(nèi)。經(jīng)過(guò)14個(gè)小時(shí)的手術(shù)，芬頓獲得了“重生”。
不過(guò)，即便已有機(jī)構(gòu)通過(guò)3D打印制出了活體細(xì)胞以及耳朵等人體器官，但目前的3D打印技術(shù)還達(dá)不到“器官移植”的高度。
[3D打印的未來(lái)發(fā)展]
打印能移植的心臟
美國(guó)路易斯維爾大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)已用3D打印的方式打印出人類(lèi)心臟瓣膜以及小血管，這些小血管在老鼠等小動(dòng)物身上可以正常工作。該研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃，在三至五年內(nèi)打印出心臟的各個(gè)部件，然后手工把它們組合在一起。這一項(xiàng)目的終極目標(biāo)是用人的自體細(xì)胞打印出一個(gè)完整的、能用于移植的心臟。
如果一切能按計(jì)劃進(jìn)行，生物人造心臟有望在十年內(nèi)進(jìn)入人體實(shí)驗(yàn)階段。首批受試者將是無(wú)法移植人工心臟的心臟病患者，比如因大小不合適而不能接受人工心臟的兒童。
此外，研發(fā)出3D生物打印機(jī)的美國(guó)3D生物打印廠商O(píng)rganovo公司還聲稱(chēng)，他們將在今年某個(gè)時(shí)候打印出人類(lèi)肝臟。雖然該公司表示3D打印出的肝臟與很多人想象的那種具有全部功能的人類(lèi)肝臟還有很大的距離，但就研發(fā)現(xiàn)狀而言，離3D打印出全功能人類(lèi)肝臟也只有幾年的時(shí)間。
據(jù)了解，Organovo公司的研究人員已經(jīng)能夠打印出幾十種不同的生物細(xì)胞，一旦在這些器官內(nèi)打印血管網(wǎng)絡(luò)的方法更加完善，大量的創(chuàng)新成果將會(huì)噴薄而出。 2019年的生物醫(yī)藥領(lǐng)域?qū)?huì)出現(xiàn)天翻地覆的變化。
用于電路板的制造
3D打印領(lǐng)域的資深觀察者布羅克·辛茨曼表示，3D打印技術(shù)在制造領(lǐng)域的發(fā)展空間不可估量。如今，已經(jīng)有廠商開(kāi)始用3D打印機(jī)制造多種消費(fèi)品，這其中就包括家用機(jī)器人，而這也預(yù)示著3D打印技術(shù)未來(lái)將有可能被應(yīng)用到電路板的設(shè)計(jì)和制造之中，而不是僅僅用來(lái)制造一個(gè)簡(jiǎn)單的零部件。
3D打印技術(shù)在金屬零部件制造方面的工藝和質(zhì)量已有大幅提升，目前已有行業(yè)開(kāi)始進(jìn)行大規(guī)模嘗試。辛茨曼預(yù)測(cè)，通過(guò)3D打印制造出來(lái)的金屬零部件有朝一日將能夠達(dá)到甚至超過(guò)傳統(tǒng)制造工藝的水平，畢竟3D打印性價(jià)比高，在加工某一個(gè)零部件時(shí)，不需要冗長(zhǎng)的生產(chǎn)線和復(fù)雜的加工流程，只需在一臺(tái)打印機(jī)中就能夠全部完成，從而將故障點(diǎn)數(shù)目降到最低，幾乎杜絕了殘次品的出現(xiàn)。3D打印還能制造出一些構(gòu)造復(fù)雜、傳統(tǒng)工藝無(wú)法實(shí)現(xiàn)的零部件，這也將大幅提升金屬零部件的生產(chǎn)效率。
走進(jìn)課堂 輔助學(xué)習(xí)
目前，教育領(lǐng)域?qū)?D打印機(jī)的使用率在上升。 3D打印機(jī)生產(chǎn)商Makerbot公司已發(fā)出一項(xiàng)倡議，希望將他們的3D打印機(jī)推廣到全美的每所學(xué)校。
隨著3D打印機(jī)價(jià)格的下降，以及出現(xiàn)更多的在學(xué)習(xí)上的應(yīng)用，3D打印機(jī)將成為從3年級(jí)到12年級(jí)（相當(dāng)于中國(guó)的小學(xué)三年級(jí)到高三）幾乎每一門(mén)課程里的主要輔助工具。就像上世紀(jì)80年代和90年代的PC機(jī)，3D打印機(jī)會(huì)迅速占領(lǐng)每一間教室。對(duì)于學(xué)生而言，3D打印機(jī)能把他們幻想中的東西變成現(xiàn)實(shí)，是一個(gè)非常強(qiáng)大的培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力和學(xué)習(xí)能力的工具。