在不久的將來外科醫(yī)生們或許就將可以在手術(shù)中現(xiàn)場利用打印設(shè)備打印出各種尺寸的骨骼用于臨床使用。這種神奇的3D打印機現(xiàn)在已經(jīng)被制造出來了，而用于替代真是人體骨骼的打印材料則正在緊鑼密鼓地測試之中。相關(guān)論文發(fā)表在近期出版的《牙科材料》(Dental Materials)雜志上。

新型3D打印機可打印人體骨骼

在實驗室測試中，這種骨骼替代打印材料已經(jīng)被證明可以支持人體骨骼細胞在其中生長，并且其有效性也已經(jīng)在老鼠和兔子身上得到了驗證。未來數(shù)年內(nèi)，打印出的質(zhì)量更好的骨骼替代品或?qū)椭饪剖中g(shù)醫(yī)師進行骨骼損傷的修復(fù)，用于牙醫(yī)診所，甚至幫助骨質(zhì)疏松癥患者恢復(fù)健康。

新型3D打印機可打印人體骨骼

薩斯米塔·博斯(Susmita Bose)說：“如果醫(yī)生有一位病人的病變骨骼部位CT掃描圖像，我們就能將其轉(zhuǎn)為CAD圖紙并根據(jù)病人的病變情況制作相應(yīng)的代替骨骼。” 博斯是一位來自華盛頓州立大學(xué)的機械和材料工程師。

3D打印技術(shù)最近迅速興起，成為炙手可熱的新型產(chǎn)業(yè)，它可以打印的立體產(chǎn)品種類正迅速增加。為了打印骨骼材料，博斯和她的同事們使用了一臺商業(yè)銷售的ProMetal 3D打印機進行測試。這種3D打印機最初的設(shè)計目的是為了打印金屬件。它會逐層噴灑塑料膠粒在一層粉末基底之上并逐層成型。每一層的厚度僅相當于人的頭發(fā)絲寬度的一半。

這種骨骼支架的主要材料成分是磷酸鈣，其中還額外添加了硅和鋅以便增強其強度。當它被植入人體內(nèi)之后可以暫時起到骨骼的支撐作用，并在此過程中幫助正常骨骼細胞生長發(fā)育并由此修復(fù)之前的損傷，隨后這種材料可以在人體內(nèi)自然溶解。

科學(xué)家們花費4年時間才找出這種材料的合適配方，其中涉及化學(xué)，材料學(xué)，生物學(xué)和工藝科學(xué)的諸多學(xué)科。這項研究工作得到了美國國家健康研究院的150萬美元資助。