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科学家研制3D打印机可打印人体骨骼

浏览:110 发表时间:2020-05-26 15:27:40

  据国外媒体报道,在不久的将来外科医生们或许就将可以在手术中现场利用打印设备打印出各种尺寸的骨骼用于临床使用。这种神奇的3D打印机现在已经被制造出来了,而用于替代真是人体骨骼的打印材料则正在紧锣密鼓地测试之中。

  在实验室测试中,这种骨骼替代打印材料已经被证明可以支持人体骨骼细胞在其中生长,并且其有效性也已经在老鼠和兔子身上得到了验证。未来数年内,打印出的质量更好的骨骼替代品或将帮助外科手术医师进行骨骼损伤的修复,用于牙医诊所,甚至帮助骨质疏松症患者恢复健康。

  萨斯米塔-博斯(Susmita Bose)说:“如果医生有一位病人的病变骨骼部位CT扫描图像,我们就能将其转为CAD图纸并根据病人的病变情况制作相应的代替骨骼。” 博斯是一位来自华盛顿州立大学的机械和材料工程师。

  3D打印技术最近迅速兴起,成为炙手可热的新型产业,它可以打印的立体产品种类正迅速增加。为了打印骨骼材料,博斯和她的同事们使用了一台商业销售的ProMetal 3D打印机进行测试。这种3D打印机最初的设计目的是为了打印金属件。它会逐层喷洒塑料胶粒在一层粉末基底之上并逐层成型。每一层的厚度仅相当于人的头发丝宽度的一半。

  这种骨骼支架的主要材料成分是磷酸钙,其中还额外添加了硅和锌以便增强其强度。当它被植入人体内之后可以暂时起到骨骼的支撑作用,并在此过程中帮助正常骨骼细胞生长发育并由此修复之前的损伤,随后这种材料可以在人体内自然溶解。

  科学家们花费4年时间才找出这种材料的合适配方,其中涉及化学,材料学,生物学和工艺科学的诸多学科。这项研究工作得到了美国国家健康研究院的150万美元资助。有关这一项目的研究和实验室测试,以及动物实验的相关论文报道已经发表在了近期出版的《牙科材料》杂志上。


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