盤點3D打印器官在醫療中的十大應用(2)
時間：2016-08-20 22:14 來源：未知 作者：中國3D打印網 閱讀：次
3.目前3D打印人造器官技術都有哪些類型
3D打印人造器官打印機分為噴墨人造器官打印(Inkjet bioprinting)、微擠壓成型人造器官打印(Microextrusion bioprinting)和激光輔助人造器官打印(Laser—assisted bioprinting)三類，根據其工作原理。這三類打印機在打印再生組織和器官上各有利弊。4.噴墨人造器官打印
2D打印機改造而來的噴墨式人造器官打印，打印原料由生物材料代替油墨，以電控升降平臺控制噴頭升降，從而打出立體三維結構的構造。依靠熱或聲波使得液滴滴落而成型是噴墨式打印機的原理。
熱噴墨打印機打印依靠電加熱打印頭，生成壓力脈沖而使液滴離開噴嘴。這種打印方式具有打印速度快、成本低、應用廣泛等優點。但是也具有缺點即在打印過程中會使得細胞和生物材料承受熱和機械應力，并且其噴頭易被堵塞、液滴方向性不明顯、液滴大小不均勻等等，這些缺點影響了在生物打印方面的應用。用聲輻射力量與超聲波場把液滴從氣液界面噴射出的聲控噴墨打印機。控制液滴的大小與滴出速率是通過控制超聲參數來實現的。具有避免了熱與壓力對生物材料的影響，同時可控制液滴的大小、并避免了噴口堵塞的優點。然而，該技術對所打印的材料黏度要求10厘泊以下的限制。此外，噴墨人造器官打印具有打印生物材料必須以液態形式存在的缺點，這樣才能形成液滴。另外，通過材料直接堆砌而成型噴墨打印的方式，要求所打印對象的三維數據結構必須已知而且清晰。
5.微擠壓成型人造器官打印
微擠壓成型人造器官打印具有將熱熔性材料通過加熱器熔化，通過送絲機構將抽成絲狀的材料送進熱熔噴頭，在噴頭內被加熱融化，噴頭沿零件截面輪廓和填充軌跡運動，并將半流動狀態的材料按CAD分層數據控制的路徑，擠出并沉積在指定的位置凝固成形，并與周圍的材料粘結，層層堆積成型的工作原理。
微擠壓成型人造器官印刷機打印的準確性更高并且擁有更加出色的分辨率、速度，其空間的可控性以及在可打印的材料上亦具有更多的靈活性，但與噴墨打印機相比較價格較貴。該打印機具有打印出的組織中細胞存活率低的缺點，這一缺點在一定程度上限制了其在再生醫學組織構建上的應用。
6.激光輔助人造器官打印
在玻璃板吸收層上用激光聚焦脈沖產生一個高壓液泡，將帶有細胞的材料推到在接收基體上是激光輔助人造器官打印機(LAB)的工作原理。
LAB具有噴頭為開放式，故其不存在噴頭堵塞的問題，同時其對細胞的傷害小，細胞的存活率可達95%以上的優點。但是其很難打印出各類型細胞混合材料，而且價格相比更貴，這亦一定程度上限制了其實際的臨床應用。
伴隨著科技的不斷進步，3D打印人造器官技術在臨床上得到了的應用
7.人造骨骼個性化定制人工骨骼在臨床應用中需求量特別大，是由于人體骨骼形態不規則，個體形態差異較大。瑞士伯恩塞爾醫院的Weinand領導的研究團隊成功復制了他自己的拇指骨。比利時哈塞爾特大學BIOMED研究所為患者打印并移植了下頜骨利用激光輔助3 D打印技術。南方醫科大學黃華軍等，收集臨床復雜脛骨平臺骨折病例以及常用脛骨平臺鋼板的CT數據，進行骨折三維重建、虛擬復位以及建立鋼板三維模型庫，然后進行內固定方案的數字化設計。3D打印出骨折復位模型以及鋼板模型，在3D模型上按照數字化設計內固定方案進行模擬手術，結果顯示3D打印技術結合數字化設計能有效的提高復雜脛骨平臺骨折內固定植入效果。
(責任編輯：admin)
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