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超酷!3D打印,把一个残疾男孩,变成了真正的“钢铁侠”!

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发表于 2019-6-25 18:03:10 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 中国
3D打印技术,在前两年名声大噪,近两年却慢慢隐去了姓名。事实上,3D打印一直在医疗界作为关键而重大的角色存在着。7 {* \) {& w- {$ W/ h" l* V
TIPS
0 [! C" [. T$ p1 D什么是3D打印?
) W: D- t. p, y3D打印(3DP)即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
* W- ?; r) v+ Y3D打印如何实现?3 [8 t+ ^; O  v& L* ^5 P
采用数字技术材料打印机,常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。
( f/ ]( t$ w5 O  u- _# b+ Y9 g$ C* \目前,该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。
9 K% W  H" ~8 C1 P; u% M; n先给大家讲一个最近的故事。0 v; j% W3 F8 r
标题的小男孩来自美国,名叫扎克,今年仅10岁。他一直因为没有左手臂而苦恼,直到他成为美国仿生3D打印“英雄手臂”最年轻的患者——就像超级英雄大片《钢铁侠》里的一样。
* ^5 C- M2 m, y这款3D打印手臂最特别的是,它由患者的肌肉信号控制。比如系鞋带、拿东西这样的“小事”,对于传统安装假肢的患者来说非常不便,但3D打印的手臂能够完全反应出机体的需要,此外,它还非常防水。
0 z1 {0 I9 P. u( P$ D戴上仿生手臂,扎克第一次体验了两只手骑自行车、读书、玩电子游戏,等等,几乎和健康人完全一样了!- l: h' `0 L9 G1 K5 A- I
变身“钢铁侠”的扎克回学校上学时,几乎引发了全校同学的观看和羡慕。; W: N" h" e- b& y
3D打印技术在医学领域的应用,远远不止于此。* u. C" B( m/ N. s3 g1 [7 q* F
来自英国纽卡斯尔大学的科学家们,已经创造出了全球首个3D打印人类眼角膜——意味着传统依靠捐献眼角膜的医疗方式,正在成为过去式。, }0 r  H- ~: |
通过使用独特的“生物墨水”和角膜干细胞,研究人员可以在十分钟之内打印出人类可用的3D打印眼角膜。7 {: U2 W7 |1 j5 p8 M4 k% t
这种奇异墨水,由藻酸盐和胶原蛋白组成,将这种生物墨水与人类的角膜干细胞混合在一起后,再进行3D打印,干细胞就会在生物墨水周围开始生长……过于神奇!
5 E6 P7 j  y( b3 S除了眼角膜,最近医疗界一条重大新闻,是以色列特拉维夫大学的科学家使用包括血管、胶原蛋白和生物分子在内的人体组织3D打印出一颗跳动的心脏。光看图片,就觉得……也太精致了8……这么小,还会轻轻跳动!
# j- g" S# b5 _% m( t+ f2 f; ]这颗心脏虽然长度只有2.5厘米,大小与一颗兔子心脏相仿,但它拥有完整的细胞、血管和心腔。+ L8 P' ^% X5 D& S6 v9 }
遗憾的是,这个心脏目前还不能被应用于人类器官移植,因为它还不具备泵血能力,大小也与人类心脏不同。而且,受到3D打印机精度的限制,目前还不能打印出心脏上的所有血管。* b# h8 A! ]% {
坐等3D打印心脏可以真正移植的那一天!
) I+ `: u2 \1 T8 \. P3D打印还有很多好玩的小应用。麻省理工大学(MIT)的一个研究小组曾经将基因工程细胞3D打印出来,类似于树状活细菌的薄膜纹身。1 s% V( K$ H0 \- c7 T& u
这个纹身里的活细胞是经过研究人员编程的,它有特定的作用:通过“变亮”的形式指出皮肤或人体内特定化合物的存在。
! a% ^- Q- L# J# B8 x这棵“树”的每一个分支上都有对不同分子化合物敏感的细胞。当这个透明的贴片贴在具有相同化合物的皮肤上时,树的相应分支就会变亮。它可以用于我们对个人健康状况的检测。
' {, @: W, C% G. O4 A. {, \$ l; B试想一下,贴一张纹身就能检验身体的某些成分,不再需要繁琐的抽血、化验、或者尿检了。未来或许都不需要验孕棒,一个3D打印的纹身就可以搞定!5 Q' v9 x/ T: x  n# F+ x( y. j! O
去年,生产出了世界上第一个3D打印的运动鞋——利用耐克Zoom Vaporfly Elite Flyprint技术,这款鞋只有169克。
- O( ^# e2 o( Y8 x& y' ?这款鞋的鞋面看起来很像普通的蝴蝶鞋面,由于它是由织物打印而出,不需要部件之间的黏连固定,因此柔韧性和弹性都非常棒,而这种“一体感”设计让鞋子更轻。7 U$ r6 @0 ~" R4 k( x
当然,3D打印技术的表现领域远远不止于此,为了我们将在更多领域看到3D打印的身影。或许我们会在3D打印的房子里,吃着3D打印的食物,玩着3D打印出来的游戏机……或者,我们每个人都可以成为建造师,只要设计出一张图纸,就能打印出自己喜欢的东西!
- b% G2 h! A6 G3D打印的好处太多了。制造复杂物品不增加成本、无须组装、设计空间无限、零技能制造、材料无限组合等等。
, {4 {" I; e& M! o但3D打印人体器官或结构,却衍生出无限的市场潜力与人文价值——它或将终结当今医疗市场的灰色地带、世界各国秘密流转的黑色产业链——器官移植。众所周知,目前这一产业存在难追溯、关系网密、打击困难种种问题。而3D打印移植器官,可以从根本上解决这个跨国产业链条,解决医疗环境中对于再生人体器官的需求。我们期待这一天的到来。
8 h' \) w' |: W/ @# j# M9 \$ _. V* s
+ |! `6 x) D6 G9 ]- |( ~来源:http://www.yidianzixun.com/article/0MOr2Z6Y8 N; x. ~' M% I: ~
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