生物打印革命最终可能开始提供“组织需求。”This might not be the cure-all; but for many patients, it might prove to be life-changing.
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三维打印的人体组织被称为生物打印,并推进速度非常快。三维印刷采用计算机生成数字模型真实世界的对象从玩具到食物。现在,复杂的人体器官正在生产。gydF4y2Ba
很难想象一个人的肾脏或肝脏被印刷,但这正在发生的事情。可以使用这些器官gydF4y2Ba药物或疫苗测试,释放人员等不太准确的方法在动物身上测试或合成模型。gydF4y2Ba
另一个更重要的方面是器官移植。因为我们活得更长,我们的器官是失败在一个较高的率有18人死亡仅在美国每一天,在等待关键器官移植,如肝脏和肾脏,因为有一个捐赠器官的短缺。gydF4y2Ba其他可移植的组织,如血管、肺,在高需求和骨头,也很少有来源。gydF4y2Ba
使用生物打印,科学家从活检获得人类细胞或干细胞,然后把他们在培养皿中。合成混合物送入3 - d打印机,这是程序安排不同的细胞成精确的三维形状。gydF4y2Ba
两岁的汉娜沃伦出生没有气管,这是一个致命的条件。gydF4y2Ba她一直活着的管代替气管,应该将她的嘴连接到她的肺部。儿童医院的伊利诺斯州创建了气管使用从汉娜的骨髓干细胞。这些细胞是饱和的矩阵塑料纤维形成一管。虽然孩子移植手术三个月后死于肺的问题,新的气管工作直到她死亡。这是第一个试图在美国做这个手术gydF4y2Ba
加法制造2011年用来创建一个全新的下颚的一个83岁的妇女被一个慢性感染。她被认为是太老来维持重建手术。印在荷兰公司钛粉,gydF4y2BaLayerWisegydF4y2Ba,这是覆盖着gydF4y2BabioceramicgydF4y2Ba,材料,确保身体并不拒绝植入。蛀牙在印刷下巴允许对肌肉的回贴和沟槽的re-growth神经。gydF4y2Ba
有四个层次的复杂性在建立器官。平面结构主要是一种类型的细胞,如人体皮肤,最简单的器官。管状结构与两个主要的细胞类型,如血管,带来更大的挑战。gydF4y2Ba
第三层次的复杂性发生在中空器官,如胃或膀胱,每个都有更复杂的功能和交互与其他器官。最后,器官,如心脏、肝脏和肾脏,是生物打印的终极目标。gydF4y2Ba
已经证明第一三种类型的肺脏器官植入到患者的工作。三维印刷的效率可以提高制造业的器官广泛使用。gydF4y2Ba
科学家们尝试用建筑小片肝脏首先创建构建块进行必要的细胞。的3 - d打印机可以定位构件层,让活细胞开始生长在一起。干细胞来自患者的脂肪和骨髓可以提供3 d印刷材料制作一个器官,人体不会拒绝。gydF4y2Ba
科学家和医生有工程3 d印刷栩栩如生的耳朵用来治疗儿童与生俱来的先天畸形gydF4y2Ba小耳症gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
他们还可以帮助个体丧失了部分或全部的外耳在事故或癌症。人工人体组织是由处理添加剂凝胶内发现活细胞与胶原蛋白来自老鼠尾巴和软骨从牛耳朵。gydF4y2Ba
这个过程数字化装配人耳,高密度凝胶,类似果冻的一致性是注入模具,导致肉类似的人。工程师正在研究新的方法来开发人类耳朵软骨细胞的数量从病人而不是牛软骨,这将减少任何拒绝的可能性。gydF4y2Ba
科学家们从创建新的不远了,人类心脏功能,利用细胞和3 d打印机。这是最雄心勃勃的增长领域的三维打印,有些人说它会创造医学。gydF4y2Ba很有可能,它可以在未来10年,建筑总”gydF4y2BabioficialgydF4y2Ba的心脏病人自己的细胞。gydF4y2Ba
建立一个心涉及创建五个部分——阀门、冠状血管微循环,收缩细胞和器官的电气系统。最终目标是提取患者的脂肪通过抽脂,用机器分离细胞,把它们混合胶和打印一个心。bioficial心脏可能总成本约100000美元,医院和手术成本增加150000美元。不到的典型的心脏移植和不需要持续的抗排斥药物的成本。gydF4y2Ba
更常见的应用三维印刷是创建手术模型从CT或MRI图像,使用液体、小珠子,或粉末。模型将允许外科医生来练习一个人的精确的解剖手术之前,使用打印副本等结构的下巴,眼眶或颧骨。模型给医生你可以把它放在他们的东西,而不是试图从二维图像可视化结构。优势将会更快的手术时间,因为外科医生会做好更充分的准备。更快的手术时间意味着病人会下gydF4y2Ba短的时间内麻醉。gydF4y2Ba
让人造血管正常工作的主要挑战之一科学家创造的人造器官。一种新方法被使用是一个两部分的过程。管是由3 d打印机,然后,通过技术gydF4y2Ba多光子聚合,gydF4y2Ba在短暂的脉冲激光触发管,改变塑料的性质,使之更有弹性,更类似于自然的毛细血管。解决方案包含活细胞也加入,创建一个涂层的修改gydF4y2Ba生物分子gydF4y2Ba,这将防止毛细血管被活组织拒绝了。gydF4y2Ba
最近,科学家创建和植入部位的心在老鼠的一部分heart-printing研究;和肯塔基州大学的科学家们利用3 - d技术新发展gydF4y2Ba尺骨骨gydF4y2Ba在兔子。他们也使无数人类教学部分和手术规划的模型。gydF4y2Ba
生物打印革命最终可能开始提供“组织需求。”This might not be the cure-all; but for many patients, it might prove to be life-changing.
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