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2017/8/8 东网

3D人体列印机成功列印出人类的鼻子。

外媒报道,美国肯塔基州的软体公司Advanced Solutions开发出世界上第一台在六轴机械人上运行的3D人体列印机,它胜在能模拟身体组织和器官的精确度。而且,它所使用的列印材料「生物墨水」,也能让3D列印的器官与人体更加融合。
报道指出,这对于解决器官人体移植短缺的情况,或许是一个好消息。这个列印机被称为BioAssemblyBot,是第二代专注于生产医疗材料的3D列印机。Advanced Solutions的总裁兼CEO Michael Golway在接受CNBC访问时表示,他们的目标是3D列印人体各种器官。
据市场分析指出,估计到2022年时,全球医疗3D列印器官市场规模达38.9亿美元(约303.4亿港元)。
BioAssemblyBot使用触摸屏和雷射传感器来告诉机器人手臂和喷嘴应该如何移动。它通过一个名为组织结构信息建模(TSIM)的软体进行操作。
TSIM允许用户在BioAssemblyBot复制器官之前,对组织结构进行可视化的设计。而通过TSIM,你可以首先导入器官的相应图片,比如病人的核磁共振成像或CT扫描。在3D空间中,这些模型可以被自由操作,并根据病人的特定需求进行修改,包括添加或减少组件。
TSIM软件的建模还可以调整模型的物理材料等特性,对3D模型对象进行定义、创建、更新,附加数据属性和材料分配。
TSIM就像一个设计平台,而BioAssemblyBot则对照着设计结果进行生产。为了与BioAssemblyBot进行无缝对接, TSIM的内置翻译器提取组织结构模型的精确3D坐标,同时保存这些数据属性(例如材料、细胞类型、位置等),以保证3D列印机可以精确复制和构建一个与模型相同的人体组织结构。
一旦3D模型在TSIM中建造完毕,这些数据就会被发送到BioAssemblyBot的工作站进行列印。使用六轴机械臂,BioAssemblyBot可以精确地构造一个3D组织结构和模型。
Golway称:「我们发明的工具,如BioAssemblyBot,使我们的科学家和客户能够以前所未有的方式推进生物学发展,这非常令人兴奋。」
该过程最具挑战性的方面是生物墨水,也就是用于3D生物列印的材料。生物墨水既要满足列印过程中的机械需求,又要包含组织正常运作和生长所需的元素。
Golway续称:「我们可以列印肝细胞,并将其与我们的血管化技术结合在3D结构中,这样就可以开始制造一个可以正常运作的肝脏。」
Advanced Solutions及其客户也使用该技术模拟肺、心脏、肾脏、胰腺、骨骼甚至人体皮肤的3D列印器官。
Golway表示,该公司正在使用来自患者的原材料,如组织细胞等,在体外生产3D结构。他们认为血管化的部分,比如让血液能够在组织中流动,是一个非常关键的部分。这对于3D列印器官的长期发展来说,也是一个基础性的步骤。
他并相信,在接下来的五年里,将看到从研究到临床等方方面面的革新。

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