大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于3d打印技术可利用患者自身的细胞的问题,于是小编就整理了3个相关介绍3d打印技术可利用患者自身的细胞的解答,让我们一起看看吧。
3d生物打印的结构用途?
3D生物打印,是利用类似于3D打印的技术,将细胞、生长因子和生物材料结合在一起,以制造出xxx程度模仿自然组织特征的生物医学部件。
通常,3D生物打印利用逐层方法来沉积称为生物墨水的材料,以创建类似组织的结构,随后将其用于医学和组织工程领域。生物印刷涵盖了广泛的生物材料。
目前,生物打印可用于打印组织和器官,以帮助研究药物和药丸。然而,新兴的创新跨越了对沉积在3D凝胶中的细胞或细胞外基质的生物打印,逐层产生所需的组织或器官。此外,3D生物打印已开始纳入支架的打印。这些支架可用于再生关节和韧带。
3D打印能打印人体器官吗?
在普林斯顿大学担任助理教授期间,Michael McAlpine所带领的团队成功利用3D打印技术打印出仿生耳。而现在他就任明尼苏达大学的副教授,再次尝试用3D打印技术来打造仿生眼,在未来有望造福人类。McAlpine带领的新团队开始在模拟人眼大小的玻璃内部表面进行打印,所打印的墨水装备银颗粒,然后再加入印刷的半导体聚合物层。
通过3D打印的光电二极管,能够将光信息转换为电流,现阶段的转换效率为25%。McAlpine的团队目前正尝试提升转换率,并将更多的光电二极管整合到这个玻璃表面上。McAlpine希望通过这项技术打造功能完备的仿生眼,通过***视觉神经来感知光源,从而恢复视觉障碍患者的视力。
详细的技术细节和论文内容可以在Advanced Materials期刊中找到,3D打印过程可以查看以下视频:
***加载中...
生物3D打印是3D打印的一个重要方向,目前国内这方面清华大学的研究比较靠前,人体器官目前的情况是需求远远大于供应量,人体器官必须去自愿捐献的,禁止非法买卖的,所以如果能利用3D打印技术来打印人体器官的话,那将是非常广阔的前景。
然而目前的技术还是远达不到期待高度的,3D生物打印的研究现状:现在3D生物打印机的研究还处于早期研发阶段,但其发展前景为大家所期待。据Invetech和Organovo两家公司宣称,3D生物打印技术将在五年内实现对功能性大血管的打印,十年内实现心脏或肝脏等器官的打印。由此可见,3D打印技术的成果必将给医疗界带来一场革命。美国北卡罗来纳州Wake Forest大学Anthony Atala等人使用复合细胞的水凝胶材料,逐层打印,构建出类似肾脏的结构。同时,他们在使用相同技术,打印出带有人体细胞的支架,从而制造骨骼、耳鼻、膀胱等人体器官,以达到为患者提供量身定做的器官替代品的目的。而耶鲁大学的科学家们已经使用动物细胞制备出了鼠的肺部组织,可以被植入啮齿动物体内,并在一定时间内发挥功效。东京大学医院的Tsuyoshi Takato等将人造蛋白质材料通过3D打印技术制备骨或软骨,从而治疗具有相应疾病的儿童。但是,Atala认为距离打印器官被真正用于人体疾病治疗,还将会花费数年的时间,因为迄今为止的打印后植入体只具有极其简单的结构,不能完全模拟心脏、肝脏以及肾脏等复杂内脏器官的结构和功能。
未来发展前景:现在,在3D生物打印领域取得了大量的科研突破,这些突破将使得我们在未来数年内实现3D打印器官和组织的前景越来越清晰,从而最终取代人体器官移植的应用。同时,3D生物打印技术也将被用于制药、美容、食品、服装等多个领域,彻底改变我们的生活。例如,未来的病人可以在自己家中利用标准化学品构建模块,打印纳米药品,而他日常所吃的食物也来源于凝胶、明胶材料与脂肪等食品添加剂的混合打印,所穿的衣服则来自网络下载模板后的量体打印。
新西兰老将说:3D打印真好!
从皮划艇桨的抓地力和冲浪假肢,到赛车轮椅和用于比赛的手套,3D打印可以帮助制造适合运动员的自适应和***设备。
斯蒂文Creeggan,新西兰国防军的老将。他的脖子和下背部遭受了自融合椎骨的伤害,右腿受损严重,并与螺钉,杆和板保持在一起,现在比左腿短2.5厘米。
事故发生后,斯蒂文很难保持体形,然后他开开始骑自行车进行锻炼。他将参加明年的Invictus运动会的射箭,自行车和轮椅篮球比赛,Invictus运动会是六年前由哈里亲王创立的,专门为现役和退役的受伤人员服务。
为了填补踏板和他的右短腿之间的空隙,斯蒂文为自己制作了一个垫片,虽然有效,但却不轻巧。
3D生物打印心脏已经出现,”长命百岁“还会远吗?
3D生物打印心脏听起来很厉害,实际上也确实很厉害,但还无临床应用的价值,心衰终极治疗方式仍是捐献器官移植,而长命百岁靠的是整个人体协同运作,不仅仅需要心脏完好。
3D打印心脏,大体的做法是利用人体自身细胞,从人体中分离出的脂肪细胞细胞在经过编辑之后,诱导为多能干细胞,具备了一定多向分化的[_a***_]。然后将此种生物技术培育出的各种组织细胞作为原材料,结合3D打印技术制造心脏组织,目前的技术已经能造出具备心肌细胞、心室和心房,还有着纵横交错的血管的复杂组织结构,具备完整的收缩功能。这种技术的优势是细胞材料取自于人体自身,不用担心免疫排斥问问题。但仍有诸多缺陷,首先这样的心脏仍缺乏与人体协同运作输送血液的能力;而且由于运用了多种尖端的技术,这种心脏的价格应该是比较高的,而且尚未开展动物临床实践,应用于人体还不知道需要多久。就目前来说,以此技术救治大量的心血管疾病患者仍不现实,心衰的终极治疗手段仍是捐献器官的移植。
保证了心脏的健康确实对保证人的寿命有一定帮助,但是人体构造毕竟是复杂的,拥有多种器官,心脏保证了最基本最广泛的血液输送功能,但是缺缺乏其他器官的各种能力,况且在心脏这方面,3D打印技术仍未完全成熟,在其它器官方面也是一样的,并不能做到哪颗器官坏了直接更换哪里,仅仅靠心脏的健康保证人“长命百岁”仍是不现实的。其实就目前来看,因为医疗技术的发展,人类距离长命百岁没多远了,少数几个国家和地区居民的平均寿命已经达到了85岁左右,欧洲的瑞典、亚洲的日本和我国香港地区,人均寿命在世界上都排在前列位置。能做到这一点靠的是整体医疗技术的提升和成熟的医疗体系,而不仅仅是某一方面疾病的治疗,尽管某一方面的技术确实有助于提升人均寿命,但是提升的是个体,不是群体。从更广的层面上来看,提升所有人的寿命,需要靠医疗技术的各个方面都突破现有的层次。
长命百岁已经不远了,只不过与心脏疾病这一单一疾病的治疗关系并不十分密切,心脏3D打印技术首要瞄准的目标还是具有心脏疾患需要用到诸如移植等治疗方式的人群,现在器官捐献跟不上患者增长,有很多患者因为没有捐献来源最终被拖死,美国有个小伙因为没有心脏来源,不得不在心脏上装了一个泵,体外连接这电子设备,随身备着两块电池防备断电的情况,对他来说,这种方式只是延长寿命,目的仍是等待捐献来源。
到此,以上就是小编对于3d打印技术可利用患者自身的细胞的问题就介绍到这了,希望介绍关于3d打印技术可利用患者自身的细胞的3点解答对大家有用。