3D“克隆”骨骼4步驟
1 對受損骨骼進行3D成像
2 用3D打印機對成像進行含有培育物質的打印
3 注入造骨細胞
4 通過一段時間生長，培育出骨骼
羊腿斷了打印一個骨骼支架 半年后支架長成腿骨，羊又能跑了
南京3D打印研究院是江甯區(qū)政府與盧秉恒院士協(xié)同發(fā)起創(chuàng)建的非盈利性機構，專門從事3D打印技術、裝備及應用的科研和成果轉化。3D現(xiàn)在成爲一個很熱的話題，不過昨天中國工程院院士盧秉恒表達：“現(xiàn)在5D都有了。”
“4D的概念是今年美國人提出的，其實就是在3D的基礎上多了一個時間的維度，用智能材料來實現(xiàn)物品的自組裝。譬如原來體積小，溫度一變化，就成長了，形狀發(fā)生了改變，這就出來個4D。現(xiàn)在我把4D擴展到了5D，譬如人工骨，能長出自己的骨細胞來。那可不是增加一維的問題了，而是N維，我叫它5D。”盧秉恒說，“概念不要老讓外國人來制造，我們在線也可以制造。”
據(jù)他介紹，5D打印骨骼試驗已經在動物身上取得成功。2003年，他帶著第四軍醫(yī)大研究生在羊身上做了試驗，羊的一條腿斷了，先用“骨髓泥”材料打印一個骨骼支架，在上面掛上經過培養(yǎng)的羊骨細胞組織，細胞裏有生長因子，組織掛上支架後，骨細胞就開始生長，生長會有生化的作用，變成自己的骨細胞，打印材料降解掉了，成爲骨細胞的身分。半年後，羊腿骨長好了，腿上的肌肉也長好了，恢複了奔跑能力。不過，在人體還沒有做過試驗，在立法方面、評估安全性和長期穩(wěn)定性方面還有待繼續(xù)研究。
國內先進手段
3D技術打印的鈦合金“骨骼” 目前已植入50位患者體內
3D打印並培育人體自身骨骼,目前還沒有試驗成熟,但是國內3D打印出來的一種鈦合金“骨骼”已進入試應用階段。北京大學第三醫(yī)院正研究運用3D打印技術治病救人。截至目前,已有50位患者在簽署知情同意書後,植入了3D打印出來的鈦合金“骨骼”。醫(yī)學專家表達,從理論上來說,未來患者需要的假耳、假肢等都可以用3D打印機打印出來。
在北醫(yī)三院骨科主任劉忠軍的桌子上,擺著十幾塊鈦合金質地的“曲奇餅幹”,外表灰撲撲的、布滿孔隙,看上去很不起眼。但劉忠軍說,這基本上3D打印機打印出來的人體骨骼,目前已研發(fā)了幾十個品種。劉忠軍說,“譬如我們在線把脊椎設計圖樣傳送給廠家,幾個小時之後就可以拿到打印國產產品。”
據(jù)悉，北醫(yī)三院第一例植入脊柱鈦合金“骨骼”的患者手術已經有半年時間了。劉忠軍說:“從我們在線跟蹤檢查結果來看,治療結果很好。”
劉忠軍說,與傳統(tǒng)技術相比,3D打印的鈦合金“骨骼”有兩大優(yōu)勢。一是想做什麼形狀的“骨骼”都可以。第二個優(yōu)點是,該類植入物帶有可供骨頭長入的孔隙,相鄰骨頭在生長的過程中會進入孔隙,使真骨與假骨之間結成一體,患者骨骼能盡快康複。”
有患者擔心,3D打印鈦合金骨骼價格肯定不菲。對此,劉忠軍表達,目前3D打印骨骼還沒有確切價格,因爲它是一個全新的工藝,定價會涉及方方面面,如機器成本、國產產品生産時間、設計、手工等,目前說不出一個精確價格。以人工椎體爲例,現(xiàn)在臨床使用的人工椎體價格從1萬到3萬元不同。這意味著,3D打印骨骼的價格大概也就是這個價位。那麼這項技術何時能在臨床廣泛應用?劉忠軍說:“如果順利的話,預計需要1年至2年左右。”
探訪“3D展廳”
燈管燈罩家里管道 都可以用3D打印
記者昨在位于南京江甯秣周路與雙龍通道交界口U湖的“3D打印展廳”看到，這裏堪稱“3D打印博覽會”，展示了數(shù)百件打印物品，有立體人像、茶壺、燈具等。雲(yún)集各類3D打印機，最大的有3米多高，最小的像微波爐。“這個展廳，除了地板、玻璃外，好多東西基本上3D打印的，譬如燈。”南京恒宇三維技術開發(fā)副總經理何堅介紹說。只見展廳吊燈白色燈罩的設計風格有中國剪紙元素，鏤空部位精美無接縫，摸上去有塑料質感。“燈罩是用ABS塑料絲打印的，那些現(xiàn)代風格的臺燈燈管也是。”何堅說。
3D打印出的管道能使用嗎？一種“選擇性激光燒結”3D打印機用尼龍粉末打印出的管道，很輕同時強度很高，家裏有管道壞了，沒需要買，打印一個，直接裝上。
3D照相館可以打印立體多彩的你
很多人覺得，塑料國產產品始終不夠“耐看”，原因就是之前的3D打印機只能打印出單一色塊的國產產品。在展廳，你會看到色彩豐富的各種打印物品。據(jù)介紹，這裏的很多打印機可以做到每個像素擁有“靠近一百萬種顔色”。這意味著最終國產產品能夠呈現(xiàn)出千變萬化的顔色，既可以單色拼接，也可以混合在一起。
展廳有個3D照相館吸引了許多人好奇的眼光，打印出來的立體人像無論色彩、表情都很逼真，連嘴角的笑紋都清晰可見。這家企業(yè)來自深圳，一般3D照相館所用的手持掃描儀需要花十幾分鍾才能采集數(shù)據(jù)，你得保全不動，這個掃描儀高端大氣多了，五臺兩米高“音響”模樣的掃描儀環(huán)繞著你，三秒鍾即可完成采集。“精確度高達0.05毫米，有600萬色彩，人像從22厘米到36厘米都有。”工作人員介紹說。據(jù)了解，價格不便宜，3500元起步，打印需要半天時間。
