3D打印如何改變醫療世界的未來

發布時間:2016-10-14   來源:雷鋒網   瀏覽量:

3D打印如何改變醫療世界的未來

       近年來,3D打印可謂紅得發紫,運用的領域也是數不勝數。而就醫療和生物科技領域來說,它能運用的領域也非常之多: 打印器官、配置藥物、定制假肢等等。下面讓我們詳細看看它是怎樣改變此領域的。

       3D打印問世已有多年,首先運用于制造業。這種打印技術可以通過組合不同材料來產出幾乎任何物件。在過去的15年中,3D打印已經擴展到了醫療領域,貢獻了定制假肢和移植牙齒等具有開創性的醫療產品。而現在,3D打印已經可以用于私人醫療了。除了打印塑料、金屬物件,3D打印還能打印出藥片和人類器官,讓醫療公司開發更加安全、更加便宜的藥物。

3D打印如何改變醫療世界的未來

即將來臨的醫療改革

      與其他領域相比,3D打印技術在醫療領域的應用并不多。專家統計醫療只占3D打印行業7億美元投資的1.6%。然而,在接下來的十年中,這個數字將會增長到21%。

最近的調查更是顯示醫療衛生領域將迎來一個重大變革。據市場調查公司MarketsandMarkets.com預測: 到2020年,3D打印在醫療方面可創造21.3億美元生產值。諸如3D打印移植牙齒這樣的醫療物件已經取得了巨大成功,同時隨著3D打印技術的飛速發展,該行業每天打印的定制矯正支架已超過50000件。

3D打印現在已然可以永久性改變醫療行業,以下四個例子可以說明。

1、私人定制藥片

      3D打印技術現已可以應用于私人定制藥片之上。從最簡單的形式來說,相關專家的初衷是運用3D打印技術來生產口服藥片。醫學作家C. Lee Ventola曾在書中寫道:“3D打印對于那些需要服用多種藥片的病人來說是一個福音。”

      醫生和藥劑師可以利用病人的個人信息(比如年齡、種族、性別等)來為他們配制專屬藥物,而不是基于某種藥物配制標準。3D打印技術還可以讓藥片以復雜的形式重重堆疊,這樣一來,一顆小小的藥片就可以治療多種疾病。這對病人來說,確實是福音無疑。

2、獨一無二的劑型配制

      在藥物生產過程中,3D噴墨打印技術還可以創造無限量的劑型。專家表示:這種技術將會挑戰傳統藥物制作技術。該技術現已在很多藥物上試用,并會在將來發光發熱。

3、更加方便的藥物釋放研究

       藥物釋放,即藥物在被病人服用之后的分解過程。設計和打印藥片首先更人們更加容易理解藥物被釋放的過程。3D打印技術可以打印出個性化的藥片,并通過打印出能連接層層重疊的矩陣粉床的粘合劑來幫助藥物分解。這就在不同的活性藥物成分之前建立了一個屏障,讓研究人員能更好地研究不同藥物成分的區別。藥物制造商現在已經開始理解3D打印為藥片生產帶來的新機會,因此越來越多的研究者開始致力于此領域。

4、生物器官的打印

       3D打印心臟雖然現在不會立馬實現,但是專家預測不超過20年,我們將會迎來第一顆功能完整的3D打印心臟。現在現在,3D打印人體器官因為血管網絡復雜的結構面臨著種種挑戰。維克森林再生醫療研究所主管Tony Atala表示:不同器官的復雜程度不一樣。因為一些組織(如想人體皮膚一樣的扁平組織)打印起來較為容易,但是一些較為困難,而最為困難的則是心臟、肺和腎器官。

3D打印如何改變醫療世界的未來

        生物打印初創公司BioBots希望制造小型低價的臺式3d打印機來打印生物細胞,以取代大型復雜的設備。共同創始人Danny Cabrera表示該公司的3D打印設備可以用于建造3D生物組織模型,同時可以用于臨床治療和醫療器械銷售渠道開發。 但3D打印的前途雖然光明無限,但道路也甚為曲折。

       3D打印技術要在醫療領域真正惠及普羅大眾,還面臨著一些困難。一方面,巨大的投資成本讓很多想涉足3D打印領域的公司有所猶豫;另一方面,據Ventola報道:很多媒體的報道簡化了3D打印的過程,低估了需要投入的金錢和時間。公眾對3D打印的期望很高,但是成本也很大

       同時在安全方面也面臨一些挑戰。因為此項技術非常之新,3D打印的監管還不成熟。Ventola寫到:”所謂的‘Garage biology(車庫生物學)’技術可以領導生命科學領域的創新。而此技術在技術上合法,但通常是秘密操作,以躲避執法部門的干預。

       科學家已經開始理解3D打印為醫療領域帶來的種種機會,雖然前路尚漫漫,但是Ventola認為這只是時間問題。她寫到:“雖然3D打印永遠改變醫療領域的道路是曲折的,但是前途無限光明。”

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