近年來(lái)，3D打印在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，無(wú)論是種植牙，隱形牙套，還是手術(shù)預(yù)演模型、導(dǎo)板，甚至是骨科植入物，3D打印藥物。但在生物打印中，目前還是在探索階段。

近日，研究人員開發(fā)了3D打印人工心臟瓣膜，能夠讓患者自身的細(xì)胞形成新組織，有助于減少移植引起的并發(fā)癥。他們的長(zhǎng)期目標(biāo)是為兒童制造能夠發(fā)育成新組織并持續(xù)一生的植入物。這項(xiàng)研究代表了3D打印在生物醫(yī)療領(lǐng)域向前邁出的重要一步，并且一旦研究成功將可以挽救許多生命。

包括慕尼黑工業(yè)大學(xué)（TUM）醫(yī)學(xué)材料和植入物研究方向教授Petra Mela和西澳大利亞大學(xué)Elena De-Juan Pardo教授在內(nèi)的研究團(tuán)隊(duì)一直在研究使用3D打印心臟瓣膜的技術(shù)。

為了能夠模仿人體器官的精細(xì)生物結(jié)構(gòu)，研究人員轉(zhuǎn)向了一種全新的3D打印技術(shù)，稱為熔體電寫。本質(zhì)上，這是一種擠出工藝，其中聚合物被加熱、熔化并以液體噴射的形式從打印頭中推出形成纖維。然而，這種工藝的特別之處在于使用了高壓電場(chǎng)，該電場(chǎng)應(yīng)用于噴射，使所得纖維薄至5到50微米，從而使機(jī)器能夠打印出自定義的、精確的圖案。

與傳統(tǒng)的心臟瓣膜植入物不同，3D打印心臟瓣膜不僅可以減少使用這些植入物帶來(lái)的各種并發(fā)癥，而且它還模仿了天然心臟瓣膜的復(fù)雜性，能夠讓患者自己的細(xì)胞滲入支架。這些心臟瓣膜將會(huì)隨著患者的生長(zhǎng)而形成新的功能組織，而不需要再通過(guò)多次手術(shù)更換。

為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，該團(tuán)隊(duì)選擇使用能夠使心臟瓣膜支架與細(xì)胞相容，且可生物降解的醫(yī)用級(jí)聚己內(nèi)酯 (PCL) 材料進(jìn)行3D打印?；颊咦约旱募?xì)胞會(huì)在多孔支架上生長(zhǎng)，在PCL支架降解之前，這些細(xì)胞可能會(huì)形成新的組織。

下一步研究人員將會(huì)進(jìn)行動(dòng)物試驗(yàn)，如果項(xiàng)目取得進(jìn)一步的進(jìn)展，相信這對(duì)于患有心臟瓣膜疾病的人來(lái)說(shuō)將是一個(gè)好消息。

事實(shí)上，還有一些團(tuán)隊(duì)在3D打印生物醫(yī)療領(lǐng)域進(jìn)行著其他的探索，比如，生物技術(shù)公司United Therapeutics與3D打印企業(yè)3D Systems共同推進(jìn)了3D打印人肺支架，并有望在五年內(nèi)進(jìn)行人體試驗(yàn)。哈佛大學(xué)威斯研究所的科學(xué)家通過(guò)把從人體分離出的細(xì)胞與特制的打印材料混合到一起，打印出適合患者的心臟組織。

近年來(lái)，3D打印在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，無(wú)論是種植牙，隱形牙套，還是手術(shù)預(yù)演模型、導(dǎo)板，甚至是骨科植入物，3D打印藥物。但在生物打印中，目前還是在探索階段。

近日，研究人員開發(fā)了3D打印人工心臟瓣膜，能夠讓患者自身的細(xì)胞形成新組織，有助于減少移植引起的并發(fā)癥。他們的長(zhǎng)期目標(biāo)是為兒童制造能夠發(fā)育成新組織并持續(xù)一生的植入物。這項(xiàng)研究代表了3D打印在生物醫(yī)療領(lǐng)域向前邁出的重要一步，并且一旦研究成功將可以挽救許多生命。

包括慕尼黑工業(yè)大學(xué)（TUM）醫(yī)學(xué)材料和植入物研究方向教授Petra Mela和西澳大利亞大學(xué)Elena De-Juan Pardo教授在內(nèi)的研究團(tuán)隊(duì)一直在研究使用3D打印心臟瓣膜的技術(shù)。

為了能夠模仿人體器官的精細(xì)生物結(jié)構(gòu)，研究人員轉(zhuǎn)向了一種全新的3D打印技術(shù)，稱為熔體電寫。本質(zhì)上，這是一種擠出工藝，其中聚合物被加熱、熔化并以液體噴射的形式從打印頭中推出形成纖維。然而，這種工藝的特別之處在于使用了高壓電場(chǎng)，該電場(chǎng)應(yīng)用于噴射，使所得纖維薄至5到50微米，從而使機(jī)器能夠打印出自定義的、精確的圖案。

與傳統(tǒng)的心臟瓣膜植入物不同，3D打印心臟瓣膜不僅可以減少使用這些植入物帶來(lái)的各種并發(fā)癥，而且它還模仿了天然心臟瓣膜的復(fù)雜性，能夠讓患者自己的細(xì)胞滲入支架。這些心臟瓣膜將會(huì)隨著患者的生長(zhǎng)而形成新的功能組織，而不需要再通過(guò)多次手術(shù)更換。

為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，該團(tuán)隊(duì)選擇使用能夠使心臟瓣膜支架與細(xì)胞相容，且可生物降解的醫(yī)用級(jí)聚己內(nèi)酯 (PCL) 材料進(jìn)行3D打印?；颊咦约旱募?xì)胞會(huì)在多孔支架上生長(zhǎng)，在PCL支架降解之前，這些細(xì)胞可能會(huì)形成新的組織。

下一步研究人員將會(huì)進(jìn)行動(dòng)物試驗(yàn)，如果項(xiàng)目取得進(jìn)一步的進(jìn)展，相信這對(duì)于患有心臟瓣膜疾病的人來(lái)說(shuō)將是一個(gè)好消息。

事實(shí)上，還有一些團(tuán)隊(duì)在3D打印生物醫(yī)療領(lǐng)域進(jìn)行著其他的探索，比如，生物技術(shù)公司United Therapeutics與3D打印企業(yè)3D Systems共同推進(jìn)了3D打印人肺支架，并有望在五年內(nèi)進(jìn)行人體試驗(yàn)。哈佛大學(xué)威斯研究所的科學(xué)家通過(guò)把從人體分離出的細(xì)胞與特制的打印材料混合到一起，打印出適合患者的心臟組織。