这种陶瓷墨水可以直接在患者体内3D打印骨骼。方法如下

image of a 3D printer
A newly discovered 3D-printing method could be revolutionary for bone cancer treatment.Image: Unsplash/ ZMorph All-in-One 3D Printers
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  • 患者在切除部分骨骼的手术后如何康复?

  • 到目前为止,答案是在实验室中制造陶瓷替代品。

  • 但如今,科学家已发明一种在体内3D打印骨组织的方法。

  • 模拟骨骼结构的陶瓷材料与活细胞混合。

  • 其发明者表示,这将减轻患者痛苦并加快康复速度。

一种可在人体内使用的新型3D打印工艺,为需要骨替换的创伤和癌症患者带来希望,可减轻疼痛并缩短康复时间。

骨癌治疗可能导致部分骨骼被切除,事故伤者可能需要大范围的骨修复。到目前为止,3D骨打印需要在患者体外制造材料。

但如今,澳大利亚悉尼新南威尔士大学研发的一项新技术,为医生在手术过程中,于所需的确切部位直接生成新骨组织提供了可能。

科学家将模拟骨骼结构的陶瓷材料与患者自身的细胞混合,制成3D打印“墨水”,这或许找到了一种在体内生成新骨材料的方法,可替代被切除的骨骼部分,并促使现有骨骼与新的人工骨愈合。

更快康复,疼痛更少

“这确实是首个将模拟天然骨骼多方面特性的陶瓷材料与活细胞相整合的范例,”新南威尔士大学副教授克里斯托弗·基利安(Kristopher Kilian)表示,他是开发这项新技术团队的成员之一。

用活细胞3D打印新骨组织将加快患者的康复速度。Image: 新南威尔士大学

“这确实开辟了一种机会,即可能直接在空腔内打印患者的骨骼,”他补充道。

“手术期间,如果因疾病切除了部分骨骼,或摘除了肿瘤,我们便可以对该骨骼进行扫描,将扫描数据输入打印机,然后直接在患者的空腔内进行打印。”

该技术使用一台轻便的便携式3D打印机,可以带入手术室。以往的方法依赖于实验室用打印机,这些打印机无法在室温下运行,并且需要使用有毒化学品对新骨材料进行消毒。

“这将缩短手术时间,大幅减轻当前的痛苦,或许还有望挽救大量生命,”基利安教授表示。

精准医疗

世界经济论坛2020年关于新兴技术的报告世界经济论坛2020年关于新兴技术的报告强调了利用扫描技术(如用于制造3D打印替代骨组织的扫描)开展新疗法和临床程序虚拟临床试验的潜力,且无需对患者造成伤害。

论坛的精准医疗计划旨在为社会实现精准医疗的益处,包括全球一半人口,目前这部分人口无法获得精准医疗技术。

该计划与该领域的领导者合作,包括一个项目——借助精准医疗实现跨越式发展——旨在帮助目前无法获得这些技术的国家,将精准医疗引入其医疗卫生体系。

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