醫(yī)療應(yīng)用：探索微型3D打印

魔猴君  科技前沿   172天前

微型3D打印技術(shù)如何顛覆醫(yī)療領(lǐng)域并推進(jìn)研究？它可以用于制造醫(yī)療設(shè)備、治療不同形式的疾病，甚至功能性組織和器官嗎？制造商波士頓微制造公司正在問(wèn)自己所有這些問(wèn)題，并加入了由諾丁漢大學(xué)（更具體地說(shuō)是其增材制造中心）領(lǐng)導(dǎo)的項(xiàng)目。該項(xiàng)目名為“Dial Up”，由EPSRC資助，旨在“標(biāo)準(zhǔn)化醫(yī)療技術(shù)和生命科學(xué)應(yīng)用中的3D打印”。因此，Boston Micro Fabrication的微印刷技術(shù)目前被用于開發(fā)醫(yī)療領(lǐng)域的不同應(yīng)用：對(duì)抗某些慢性疾病的腸道貼片、控制細(xì)胞表型的微結(jié)構(gòu)等。

我們不再介紹增材制造在醫(yī)療領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)。衛(wèi)生專業(yè)人員對(duì)這項(xiàng)技術(shù)越來(lái)越感興趣，它使得開發(fā)定制設(shè)備、改進(jìn)工具甚至培訓(xùn)材料成為可能，例如手術(shù)。根據(jù)所使用的技術(shù)，它還可以實(shí)現(xiàn)接近人類行為的高水平精度和分辨率，從而模仿微注塑成型部件，這無(wú)論如何都是該技術(shù)的附加價(jià)值之一。來(lái)自制造商Boston Micro Fabrication的微型立體光刻技術(shù)。它提供可重復(fù)、精確且準(zhǔn)確的微型打印解決方案——分辨率可達(dá)2微米。依靠3D打印機(jī)，可以獲得非常精細(xì)的結(jié)果、復(fù)雜的特征和幾何形狀。

諾丁漢大學(xué)生物發(fā)現(xiàn)研究所的Ricky Wildman教授和Felicity Rose教授與BMF首席執(zhí)行官John Kawola合影

在此背景下，Dial Up項(xiàng)目使得測(cè)試BMF的縮微印刷工藝并為醫(yī)療領(lǐng)域開發(fā)多種具體應(yīng)用成為可能。第一個(gè)涉及腸道疾病：它涉及創(chuàng)建一個(gè)能夠再生發(fā)炎腸道組織的貼片。它應(yīng)該放置在患者自己的體內(nèi)，因此不應(yīng)具有侵入性。此外，所使用的材料必須與人體細(xì)胞具有足夠的特性。所有印刷技術(shù)都無(wú)法克服的一些限制。

除了這個(gè)項(xiàng)目之外，研究人員正在開發(fā)能夠控制和指導(dǎo)細(xì)胞表型的微架構(gòu)，也就是說(shuō)“所有的解剖學(xué)、生理學(xué)和抗原特征使得能夠識(shí)別和分類每種類型的細(xì)菌或細(xì)菌”。病毒?！边@將促進(jìn)微粒的產(chǎn)生，從而引導(dǎo)干細(xì)胞到達(dá)所需區(qū)域。

用于合成小有機(jī)分子的3D打印反應(yīng)堆核心。反應(yīng)物流入結(jié)構(gòu)中，捕獲的酶將其反應(yīng)催化成有用的產(chǎn)物分子。BMF的微型3D打印技術(shù)用于制造功能性水凝膠（照片來(lái)源：諾丁漢大學(xué)生物發(fā)現(xiàn)研究所）。

最后，研究小組正在研究醫(yī)療器械被人體排斥的問(wèn)題。如今，仍然有太多的細(xì)菌沒(méi)有被人體正確整合，這對(duì)患者造成了嚴(yán)重的后果。在研究過(guò)程中，研究小組發(fā)現(xiàn)這些植入式設(shè)備的材料以及物理表面圖案（或地形）對(duì)設(shè)備的接受程度有很大影響。因此，BMF的技術(shù)可用于擴(kuò)展所獲得的結(jié)果，并能夠創(chuàng)建材料和形貌經(jīng)過(guò)測(cè)試和驗(yàn)證的植入式醫(yī)療設(shè)備。

英國(guó)大學(xué)開展的研究項(xiàng)目實(shí)際上是尋找新方法來(lái)制造定制醫(yī)療設(shè)備，以改善醫(yī)療保健。最終，研究人員希望依靠人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)收集盡可能多的數(shù)據(jù)，并為其制造過(guò)程設(shè)想更有效的模型

來(lái)源：3dnatives