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打印技术在医学方面的应用及畜牧兽医领域的展(2)

来源:今日畜牧兽医 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-05-12 08:04

【作者】:网站采编

【关键词】:

【摘要】数据显示,截至2012年3月,英国国家医疗服务体系(NHS)器官捐赠登记表共有186 935 49人。这项技术培育出的器官,可减少器官捐赠的需要以及排除出现免疫抑

数据显示,截至2012年3月,英国国家医疗服务体系(NHS)器官捐赠登记表共有186 935 49人。这项技术培育出的器官,可减少器官捐赠的需要以及排除出现免疫抑制和移植排斥等问题的可能性。

(二)作为手术植入体 3D打印产品可以根据确切体型匹配定制,如今通过3D打印制造的医疗植入物这种技术已被应用于制造更好的钛质骨植入物、义肢以及矫正设备。美国研究人员利用3D打印机开发骨骼打印技术,造出类似骨骼的材料,它可被用于骨科、牙科治疗或开发治疗骨质疏松症药物。

华盛顿州立大学苏斯米塔·博斯带领研究小组,耗费4年时间开发类骨骼物质。他们发现,在生物陶瓷粉主要成分磷酸钙中添加硅和氧化锌可以使其强度提升一倍。磷酸钙生物陶瓷材料是整形外科领域一类重要的骨修复材料,可模拟人体自然骨结构,适宜细胞和骨组织的长入。研究人员使用一部先前用于打印金属材料的3D打印机制造类骨骼物质。它在粉末层上喷出塑料黏合剂,粉末层厚度仅为一根头发丝宽度的一半。粉末层层叠加,干燥后达到要求的支架厚度,然后在1250℃下烘烤2小时。实验室环境下的未成熟骨细胞生长测试显示,支架上的骨细胞在移植一周内开始生长。在兔子和老鼠身上的活体实验同样得到可喜效果。

研究人员说,这种类骨骼物质可被添加到受损自然骨上,当作支架材料,促使细胞和骨组织生长,而且这种类骨骼物质可最终降解,没有“明显负面效果”。他们表示,数年后,医生可利用这一技术定做更换骨组织。

(三)口服控释给药 英国媒体报道,英国格拉斯哥大学的李克罗宁教授及其45名成员的研究团队对一台3D打印机进行改良,在其中加入装有化学药品的容器。经过改造,这部3D打印机相当于拥有一个小型“反应件”,可合成用户所需药品。

传统口服药在刚服用一段时间后血液中药物浓度会有一个高峰,随后就下降。三维打印采取的“逐层打印、层层叠加”原理可以方便地打印出特殊外型或复杂内部结构的药品,可以通过特殊的药片结构控制药粉/药剂的释放过程,让人体内的药物吸收过程更为合理。

除此之外,这项技术将大大降低药品制作成本,使更多的患者能接受之前负担不起的昂贵治疗。

(四)改良药物测试 在最理想的状态下,打印结构还能用于药物测试,加速改良测试过程。大部分药物开发都是以人类疾病为目标,用人类组织来实验更有意义。研究发现,与药物开发部门目前正在使用的技术相比,3D培养的细胞生理表现很不相同。爱丁堡赫瑞瓦特大学的研究人员已经开发出了基于瓣膜的细胞打印过程,可以按特定的模式打印细胞,每液滴中能够提供低至2 NL或小于5个的细胞。3D打印的人造肝脏组织“对于药物研发非常有价值,因为它们可以更确切地模拟人体对药物的反应,有助于从中选择更安全、更有效的药物。”

威尔·休博士带领赫瑞瓦特大学的研究小组开发了一种基于瓣膜的双喷嘴打印机,已经过验证,可打印高度活细胞,包括用于组织再生的首例人体胚胎干细胞打印。威尔·休博士说:“革命性的新药需要10~15年的时间进入市场,投资成本超过100亿美元,实际上,人体器官切片可以使研发周期减少至10年以下,关键的是成本可减半。新药物可进行潜在肝毒性的测试,因此这将有利于所有的疾病。”

威尔·休博士的研究团队正在与中洛锡安郡的Roslin Cellab公司密切合作。该公司与制药和生物技术机构合作,旨在推动干细胞产品的商业化。相信在多方共同努力下,3D打印技术在未来某一天有可能使定制药物成为现实,并缓解(如果不能消除的话)供体短缺的问题。

(五)电子医疗器械市场Organovo是一家来自美国圣地亚哥专注3D打印制造生物组织并用于药物研究和外科运用的公司,该公司通过和美国专门学术机构以及其他商业公司合作,研发技术。目前美国Organovo公司已经同美国辉瑞制药公司、美国联合治疗集团、哈佛医学院以及哥伦比亚大学等建立了合作关系,将3D生物打印技术运用于药物制造和医疗行业,BBC市场研究报告显示,其全球市场价值达到了11亿美元。

如果,3D打印技术供应商拥有足够的技术储备,同医院建立起合作关系,向其提供包括设备、技术在内的支持和维护,并进行相应的培训,那么这必将开启极具前景和潜力的电子医疗器械市场。

四、3D打印技术在畜牧兽医领域的展望

3D打印技术未来能否继续扮演新一轮产业革命的主角,人们拭目以待。专家认为,随着技术日趋完善,3D打印技术的应用将是想象力的问题。3D生物打印技术将在医学的各个子学科中广泛应用,让我们来大胆展望它在我们兽医行业中的应用。

文章来源:《今日畜牧兽医》 网址: http://www.jrcmsy.cn/qikandaodu/2021/0512/769.html

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