生物3D打印技术构建神经外科组织修复支架

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3D打印在生物医学领域中的应用

3D打印在生物医学领域中的应用

3D打印在生物医学领域中的应用随着3D打印技术的不断发展,其在生物医学领域中的应用越来越受到关注。

3D打印技术可以制造出与人体组织相似的结构,为生物医学研究、手术和治疗提供了巨大的便利。

本文将探讨3D打印在生物医学领域中的应用。

一、3D打印在生物医学研究中的应用生物医学研究需要大量的样本和器官模型,这是传统制造无法满足的。

而利用3D打印技术可以从MRI或CT的数字化数据中快速打印出高精度的人类器官模型,它们具有与真实人体组织相似的重量、结构和外形等特征,可以大大降低动物实验和临床试验的风险,节省时间和成本。

例如,3D打印模型可以用于模拟手术,帮助医生规划和预测手术效果,减少手术时间和风险,提高手术成功率。

此外,3D打印技术还可以制造人体骨骼、血管、神经和脏器等模型,用于研究疾病的起因和发展机制,探索疾病的治疗方法。

二、3D打印在生物医学手术中的应用3D打印技术在生物医学手术中已经得到了广泛的应用。

医生可以通过3D打印技术打印出患者的器官结构,帮助他们更好地了解患者的情况,并规划手术方法和操作步骤。

此外,3D打印技术还可以用于制造支架、植入物和修复材料等,这些材料可以与人体组织相容,提高手术的成功率和恢复速度。

例如,使用3D打印技术制造出半透明的全球眼内镜,可以在手术中更好地观察眼内结构,减少手术风险。

另外,3D打印技术还可以制造出带有微环结构的假肢,能够更好地适应手术前后的肢体状态,提高患者的舒适度和移动能力。

三、3D打印在生物医学治疗中的应用3D打印技术在生物医学治疗中的应用主要体现在个性化医疗上。

医疗行业可以通过3D打印技术打印出患者的器官结构,根据患者的个体差异,制定量身定制的治疗方案和药物剂量,提高治疗效果和减少副作用。

此外,3D打印技术还可以实现个性化义肢、矫形器和修复材料等的制造,为各种残障群体提供更高质量的医疗服务,提高他们的生活质量和自尊心。

例如,3D打印技术可以制造出个性化的头骨修复材料,能够更好地适应患者头骨复原的形状和大小,提高手术的成功率和治疗效果。

生物医药技术3D打印技术在生物医学领域中的应用

生物医药技术3D打印技术在生物医学领域中的应用

生物医药技术3D打印技术在生物医学领域中的应用3D打印技术是一种将数字化设计转化为物理产品的先进制造技术。

随着该技术的不断进步和应用的拓展,它在生物医学领域中的应用越来越广泛,为生物医学研究和临床医疗带来了革命性的变革。

首先,3D打印技术在生物医学领域中的应用主要体现在生物材料和组织工程方面。

通过3D打印技术,可以制造出人工关节、人工血管、假牙等生物材料,这些材料可以用于替代受损的人体组织或器官,实现人体功能的恢复和改善。

此外,通过3D打印技术,可以将细胞和生物材料按照特定的结构和比例进行组织工程,从而制造出复杂的组织和器官。

这对于治疗器官衰竭、创伤修复等疾病具有重要的意义。

其次,3D打印技术在药物研发和生产方面也有着广泛的应用。

传统的药物研发流程需要经历长时间的实验和临床试验,而且往往无法实现个体化的治疗。

而通过3D打印技术,可以制造出可控释放药物的微型胶囊和支架,能够实现药物的定量释放和定向输送,从而提高药物治疗的效果。

另外,通过利用3D打印技术,可以根据患者的个体特征和病情定制药物,实现个体化的治疗和用药,提高治疗的精准性和疗效。

此外,3D打印技术还可以应用于生物医学器械和模型制造。

通过3D打印技术,可以制造出高精度和复杂结构的生物医学器械,如手术器械、种植体和义肢等,提高医疗设备的适配性和功能性。

同时,通过3D打印技术,可以制造出病例模型,帮助医生进行手术规划和模拟,提高手术的安全性和成功率。

综上所述,3D打印技术在生物医学领域中的应用可谓是非常广泛和多样化的。

它可以促进生物材料和组织工程的发展,实现器官的个体化定制;它可以推动药物的个体化研发和生产,提高治疗的精确性和疗效;它可以制造高精度和复杂结构的生物医学器械,提高医疗设备的适配性和功能性。

3D打印技术的应用无疑为生物医学领域带来了巨大的变革,并为生物医学研究和临床治疗开辟了新的道路。

随着技术的不断进步和创新,相信3D打印技术在生物医学领域中的应用将会更加广泛和深入。

3-D生物打印胶原丝素蛋白支架联合神经干细胞促进脊髓损伤后神经再生

3-D生物打印胶原丝素蛋白支架联合神经干细胞促进脊髓损伤后神经再生

3-D生物打印胶原/丝素蛋白支架联合神经干细胞促进脊髓损伤后神经再生目前已有大量研究表明生物支架在创造良好微环境,促进损伤脊髓轴突再生等方面具备重要价值。

细胞移植和生物材料支架植入被认为是用于神经组织修复的有效方法。

中国天津市神经创伤修复重点实验室江继鹏等的一项最新研究,制造了一种三维胶原/丝素蛋白支架(3D-CF),其腔体模拟正常脊髓的解剖结构,允许细胞在体外和体内生长,观察其联合神经干细胞(NSCs)移植对大鼠脊髓损伤修复的作用发现,3D-CF+NSCs组的神经行为学评分明显升高,电生理检测中运动诱发电位潜伏期明显缩短,振幅明显增大,MRI和DTI显示的脊髓连续性最好,脊髓损伤空腔填充最好,可见大量再生的神经纤维和轴突,几乎无胶质瘢痕的增生。

上述数据证实,实验所制备的3-D生物打印胶原/丝素蛋白支架联合神经干细胞移植可促进脊髓损伤的修复。

文章研究成果发表在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2020年5月第5期。

文章摘要:已有大量研究表明,生物材料支架在促进损伤脊髓轴突再生等方面具you1重要价值。

细胞移植和生物材料支架植入被认为是用于神经组织修复的有效方法。

为此实验作了如下设计:(1)制造备了一种三维胶原/丝素蛋白支架(3D-CF),其腔体模拟正常脊髓的解剖结构,允许细胞在体外和体内生长,观察其联合神经干细胞(NSCs)移植对脊髓损伤修复的作用;(2)将40只SD大鼠随机分成4组,假手术组仅进行椎板切除术,脊髓损伤组以T10脊髓全横断建立脊髓损伤模型,3D-CF组脊髓损伤后损伤脊髓组织植入3D-CF支架,3D-CF+NSCs组脊髓损伤后损伤脊髓组织采用3D-CF支架和神经干细胞移植联合干预;(3)以神经电生理检测、影像学检测、苏木精伊红染色、嗜银染色、免疫荧光染色和蛋白质印迹分析进行效果评估,与假手术组之外的其他各组相比,3D-CF+NSCs组的神经行为学评分明显升高,电生理检测中运动诱发电位潜伏期明显缩短,振幅明显增大,MRI和DTI 显示的脊髓连续性最好,脊髓损伤空腔填充最好,可见大量再生的神经纤维和轴突,几乎无胶质瘢痕的增生;(4)上述数据证实,实验所制备的3-D生物打印胶原/丝素蛋白支架联合神经干细胞移植可促进大鼠脊髓损伤的修复。

3D打印技术在人体组织工程中的应用

3D打印技术在人体组织工程中的应用

3D打印技术在人体组织工程中的应用3D打印技术是一种先进的制造技术,它可以将数字模型转化为实体物体。

近年来,3D打印技术在医学领域中的应用越来越受到关注。

特别是在人体组织工程领域,3D打印技术正在发挥重要的作用,改变着传统医疗方式,为患者提供更好的治疗方案。

首先,3D打印技术在人体组织工程中的应用之一是生物支架制造。

生物支架是一种用于替代和修复受损组织的人造结构。

通过3D打印技术,可以根据患者的个体特征和需求,定制生物支架的形状和尺寸。

这种定制化的生物支架能够更好地适应患者的体内环境,提高手术成功率和患者的愈合效果。

此外,生物支架可以根据患者的生物材料制作,减少排异反应的发生,为患者提供更安全和可靠的治疗选择。

其次,3D打印技术在人体组织工程中的应用还包括人工器官的制造。

随着器官移植需求的增加,人工器官的研究和开发变得越来越重要。

利用3D打印技术,可以制造出与患者体内器官相似的人工器官,以替代或修复受损的器官。

比如,有研究团队成功地利用3D打印技术制造了人工肝脏和人工心脏等器官。

这些器官不仅可以提供临时的替代功能,还能为患者争取更多的等待器官移植的时间。

此外,3D打印技术还可以制造出微型器官,用于药物筛选和疾病模型的研究,为药物开发和治疗方案的制定提供了更精确和可靠的依据。

另外,3D打印技术在人体组织工程中还可以用于骨骼结构和牙齿的修复。

传统的骨骼修复材料需要时间长且手术操作复杂,而利用3D打印技术,可以根据患者的骨骼结构制造具有精确尺寸和形状的骨骼支架,并将其植入患者的体内。

这种定制化的骨骼支架不仅可以更好地修复骨骼,还能提高手术效率和患者的生活质量。

此外,3D打印技术还可以制造出可植入的牙齿,用于牙齿修复和种植,提供了一种可靠和美观的牙齿替代方案。

除了上述应用,3D打印技术还在其他方面展现了巨大潜力。

例如,利用3D打印技术可以制造出高精度的外科手术导板,帮助医生更准确地进行手术操作;同时,3D打印技术还可以制造出智能药物释放系统,实现药物的精准控释,提高治疗效果;此外,3D打印技术还可以制造出仿生的假肢和矫形器,帮助残障人士恢复正常生活功能。

微型生物3D打印支架,可以再生受损的周围神经

微型生物3D打印支架,可以再生受损的周围神经

书山有路勤为径;学海无涯苦作舟微型生物3D打印支架,可以再生受损的周围神经【中国技术前沿】加拿大萨斯喀彻温大学的科学家们已开发出微小的3D打印支架,可以指导神经细胞的再生,可能恢复周围神经系统受损患者的触觉和运动控制。

这种微小的生物印刷支架每侧长度不到一厘米。

微型生物3D打印支架,可以再生受损的周围神经周围神经是我们的大脑和脊髓与我们身体其他部分之间的联系,它们很脆弱,容易受损。

它可能被毒素,不良饮食,创伤或糖尿病等疾病所破坏,这些疾病影响全球约4.22亿人。

神经被组织包围,起到绝缘的作用。

周围神经系统的损伤会影响我们的触觉和运动控制,严重的周围神经损伤可能会导致对该区域的完全丧失感觉。

目前用于治疗神经系统由于损伤导致的大间隙的标准是神经自体移植,来自身体另一部分的供体神经移植,用于修复和闭合周围神经损伤的神经间隙。

但是,这个过程并不,神经修复的供体部位有限,甚至成功的移植物通常只能恢复神经原始功能的一部分。

而CLS的相衬成像计算机断层扫描可以对要生产的支架进行准确和高度详细的3D重建。

由萨斯喀彻温大学Daniel Chen领导的组织工程研究小组的博士后研究员Liqun Ning过去几年一直在研究是否可以使用3D打印和生物技术相结合来解决这个问题并帮助神经细胞再生。

Ning的工作涉及使用施万细胞,支持神经系统中的细胞,可以迫使神经细胞正常生长,在3D打印的水凝胶支架上,以促进和引导受损神经的再生。

Liqun Ning准备一种解决方案,以保持样品支架融合。

在这一点上,宁想在这种方法看到常规医疗用途之前解决支架中的一些问题。

他想尝试一些不同的技术来更好地指导神经系统的发育。

然后专注下一代成长,为了孩子。

设计个性化康复支具骨科也用上了3D打印

设计个性化康复支具骨科也用上了3D打印

设计个性化康复支具骨科也用上了3D打印快报讯(通讯员唐晓记者刘峻)3D打印心脏、人工椎体、胸骨……伴随着科技的发展,3D打印技术应用在医疗领域也越来越广泛。

1月27日上午,泰康仙林鼓楼医院医学3D打印工作站落成,意味着南京人看骨科也能用上3D 打印技术。

通过几分钟的三维扫描过程快速获得患者肢体的形态,再导入电脑里,使用事先处理好的模块进行简单的操作,就能够制作出一个个性化的康复支具,如果是小朋友,还能够在上面打印钢铁侠、机器猫等卡通图案,不仅能够在术后固定患肢,对运动损伤的康复也有不错的效果。

泰康仙林鼓楼医院运动医学中心首席专家、南京大学医学院副院长、南京大学医学院附属鼓楼医院运动医学与成人重建外科行政主任、医学3D打印工作站带头人蒋青教授表示,与传统石膏支具相比,医学3D打印出来的支架已经可以完全代替现有的石膏,且具有质量轻、可调节松紧度、透气、防水、舒适度更高、更具有美观性等优势,但由于3D打印成本相对传统石膏来说,成本比较高,还没有大规模推广,对于有需求的患者,在价格相差不大的情况下,患者可以考虑3D 打印的固定支架。

很多人常年受足跟痛折磨。

一个8岁的小朋友,最近半年,两边脚后跟活动的时候一直疼痛,试用了市面上的各种足跟垫,都不能缓解。

蒋青教授介绍,事实上,60岁以上人群中有1%-3%的人,尤其是经常运动的人,容易发生足跟痛,足跟痛是运动医学领域最常见的疼痛综合征之一,对于这种症状目前除了止疼药和手术,没有什么特效疗法。

但运用3D 技术,患者只需接受三维扫描,就可以拿到一双完全贴合自己脚后跟形态的足跟垫。

足跟垫可以将足弓下韧带的负重分散至四周,减轻疼痛。

打印一副足跟垫只需两个多小时,费用大约四百元。

目前,在骨科领域,3D 打印正快速地完成从实验室到临床的科技成果转化。

不仅仅可以用3D打印技术制作各种解剖模型、手术导板,也用它来研制各种新型的植入物,如髋臼臼杯、脊柱椎体等。

据悉,未来泰康仙林鼓楼医院3D打印工作站将致力于组织工程支架、关节假体、康复支具的临床应用研发。

3D打印技术在生物组织工程中的应用

3D打印技术在生物组织工程中的应用

3D打印技术在生物组织工程中的应用随着科技的不断进步,3D打印技术已经成为了一项比较成熟的技术。

在过去的十年中,3D打印技术在制造业、医疗、建筑等领域得到了广泛的应用。

其中,在生物组织工程中的应用尤为引人注目。

3D打印技术是一项集成了计算机辅助设计和制造的技术。

通过计算机进行设计,将设计图像转换为数字化模型,然后将这些模型通过3D打印机打印出来。

这样,便可以在较短的时间内生产出复杂的物体和结构。

在生物组织工程中,3D打印技术可以应用于不同的方面。

例如,可以用于制造生物组织和器官、生物支架、植入物等。

通过3D打印技术,可以精确控制物体的形态、大小和材料。

这使得对于医生来说,手术等操作将更为精准和安全。

生物组织和器官的制造是3D打印技术最具有潜力的领域之一。

利用3D打印技术,医生可以实现定制化的器官和组织的制造,这些器官和组织可以与患者的身体完美地匹配。

同时,这些器官和组织也可以比传统手工制造的更加精确和复杂,因此在手术中使用这些器官和组织能够进一步提升手术成功率。

在生物支架的制造方面,3D打印技术可以为患者提供“建造的骨骼系统”,可以更好地恢复伤病后的运作。

生物植入物的制造也是3D打印技术的应用之一。

植入物可以直接放置在一个人的身体中,用以填补空洞以及加强人体的部位。

使用3D打印技术,可以制造出复杂的骨状构造,以支撑植入物在患者体内的稳定性。

尽管3D打印技术在生物组织工程中的应用还不是十分成熟,但此项技术已经吸引了整个医疗行业的关注。

未来,3D打印技术将会获得更多的投资,并发展出新的应用领域。

相信在不久的将来,这项技术将会为患者提供更加精准、安全和有效的治疗方案。

生命科学中的3D打印技术

生命科学中的3D打印技术

生命科学中的3D打印技术3D打印技术是一种先进的生产制造技术,它可以将数字化设计的三维模型转化为实物,通过逐层加工来制造所需的产品。

近年来,随着技术的不断发展与创新,3D打印技术已经逐渐应用到了生命科学领域中,为生物医药、医疗设备和人体器官等方面带来了巨大的变革。

一、3D打印技术在生物医药领域中的应用3D打印技术在生物医药领域的应用主要集中在三个方面:定制化医疗器械、药物制剂和仿生组织。

1、定制化医疗器械:3D打印技术可以为医生设计并打印医疗器械,避免了传统制造过程中产生的浪费和成本。

例如,3D打印技术可以为病人制造合适的义肢或人工关节,可以根据患者的具体情况定制口腔种植物或人工耳蜗等医疗器械,从而更好地满足患者的需要。

2、药物制剂:3D打印技术可以根据药物的物化性质、吸收及代谢特性等进行精准的制剂和调整,实现个性化和精准治疗。

例如,压成片剂、定型颗粒或液体有机物等药物研究已经成为3D生物打印应用的重要方向。

3、仿生组织:3D打印技术可以将生物材料或其复合材料组装和修饰成一种可用于细胞或细胞生长的基质。

例如,3D打印技术可以通过托蘭第方法制备组织工程所需的支架结构,此外还可以实现细胞粘附、细胞增殖和细胞分化等生物反应。

关于失聪等方面的研究也正在进行,因为小鼠和豚鼠已经通过3D打印耳蜗功能恢复。

二、3D打印技术在医疗设备领域中的应用3D打印技术在医疗设备领域中的应用较为广泛,其中主要包括各种医疗设备的建模和制造、医疗设备的拓展、器械及康复设备、医疗设备治疗食管疾患等等。

1、各种医疗设备的建模和制造:3D打印技术可以快速而精确地制造医疗设备,例如上述的义肢和人工关节,从而改善或改变病人的生活质量。

2、医疗设备的拓展:3D打印技术可以提供非常适合个人身体结构的医疗设备,例如牙齿矫正器,从而减少患者的不适和不便。

3、器械及康复设备:3D打印技术可提供更多的适合患者的器械,从而增强其效果,同时也可以制造出适合每个特定患者的康复设备,从而帮助其完成更好的康复。

生物医学工程中的3D打印技术应用实例

生物医学工程中的3D打印技术应用实例

生物医学工程中的3D打印技术应用实例近年来,随着科技的不断进步,3D打印技术在生物医学工程领域的应用逐渐受到重视。

3D打印技术通过将数字化模型转化为实体对象,可以快速、精确地制造复杂的生物医学器械和组织结构。

它不仅为医生和研究人员提供了更便捷、高效的工具,也为患者提供了个性化、定制化的治疗方案。

以下是生物医学工程领域中利用3D打印技术进行的一些成功应用案例。

首先,3D打印技术在生物医学领域中用于制造人工器官。

传统的人工器官制造过程通常较为繁琐,需要经过复杂的工艺流程和长时间的等待。

而3D打印技术可以根据患者的具体情况,快速制造出符合个体需求的人工器官。

例如,患有先天性心脏病的患者通常需要进行心脏移植手术,而且缺乏合适的供体会造成很大的困难。

利用3D打印技术,医生可以根据患者的心脏结构和尺寸,打印出与其心脏相匹配的人工心脏。

这种个性化的人工器官制造方式,不仅可以提高手术成功率,还可以减少患者排队等待时间。

其次,3D打印技术在生物医学领域中应用于生物材料的制造。

传统的生物材料制造依赖于人工加工,因此存在一定的误差和可塑性不足。

而利用3D打印技术,可以根据患者的具体需求和生物特征,精确地打印出符合其要求的生物材料。

例如,针对关节炎患者的治疗,医生可以将患者的关节扫描数据输入到3D打印设备中,制造出与其关节完全匹配的支持材料。

这种个性化的生物材料制造方式,可以提高患者的治疗效果和生活质量。

此外,3D打印技术在生物医学领域中也可以用于仿真器官的制作。

仿真器官能够模拟真实器官的形状、结构和功能,为医生的手术操作提供更加真实的环境。

例如,利用3D打印技术可以制造出仿真器官来帮助医生进行手术前的训练和规划。

医生可以在仿真器官上模拟真实手术操作,提高手术的精确度和安全性。

同时,由于仿真器官具有真实器官的特点,医学生和实习医生也可以通过与其进行互动,提升其手术技术和解剖学知识。

最后,3D打印技术在生物医学工程中还可以用于支架、植入物和其他医疗器械的制造。

3D 生物打印负载转化生长因子 β3 的软骨复合支架说明书

3D 生物打印负载转化生长因子 β3 的软骨复合支架说明书

Chinese Journal of Tissue Engineering Research |Vol 25|No.34|December 2021|54453D 生物打印负载转化生长因子β3的软骨复合支架杨 振1,2,李 浩1,2,付力伟1,2,高仓健1,2,姜双鹏2,王福鑫2,苑志国2,孙志强1,2,查康康1,2,1,22222文题释义:3D 生物打印:通过精准控制生物材料、种子细胞、生长因子在整体3D 结构中的位置、组合与互相作用,使之具有生物活性,并能实现与目标组织或生物器官接近相同,甚至更优越的功能。

转化生长因子β3:作为关节软骨组织形成的重要调节因子,可以促进干细胞迁移和成软骨分化,增强软骨损伤的修复,是一种理想的干细胞招募和促分化因子。

摘要背景:通过募集内源性干细胞原位再生软骨损伤的治疗策略,是未来软骨组织工程研究的新方向。

目的:构建既能募集干细胞又能促进其黏附和增殖,且有利于新生组织成熟的组织工程软骨复合支架。

方法:将脱细胞软骨细胞外基质(extracellular matrix ,ECM)与甲基丙烯酸酯化明胶(methacrylated gelatin ,GelMA)混合配制光敏性生物墨水,利用3D 生物打印技术分别制备单纯聚己内酯[poly(Ɛ-caprolactone),PCL]支架、PCL/GelMA/ECM 支架。

将转化生长因子β3(transforming growth factor β3,TGF-β3)负载于生物墨水中制备PCL/GelMA/ECM/TGF-β3支架,检测其缓释性能。

从形态学、组织学、生物化学、生物力学等角度评价PCL/GelMA/ECM 支架的物理化学性质。

利用CCK-8法检测PCL/GelMA/ECM 支架的细胞毒性。

将脂肪间充质干细胞接种于PCL/GelMA/ECM 支架上,1,4,7 d 后,共聚焦显微镜下观察细胞活性,扫描电镜观察细胞黏附。

生物医学工程中的3D打印技术及其在人体器官重建中的应用

生物医学工程中的3D打印技术及其在人体器官重建中的应用

生物医学工程中的3D打印技术及其在人体器官重建中的应用近年来,生物医学工程领域中的3D打印技术逐渐引起了人们的关注。

这种技术可以将数字模型转换为实体物体,通过逐层堆积材料来创建复杂的结构。

在生物医学工程中,3D打印技术展示了巨大的潜力,特别是在人体器官重建领域。

一、3D打印技术在生物医学工程中的背景与原理3D打印技术的出现,为生物医学工程领域带来了革命性的变化。

这一技术的核心原理是通过逐层堆积材料来制造物体。

首先,通过医学影像设备(如CT、MRI)获取患者的器官数据,然后使用计算机软件将数据转换为适用于3D打印的数字模型。

接下来,3D打印机根据数字模型的要求,逐层堆积生物材料以创建所需的人体组织或器官。

最后,可选择性地附加支架、细胞、药物等,进一步增强其功能。

二、3D打印技术在人体器官重建中的应用1. 皮肤重建:3D打印技术在皮肤重建方面具有广阔的应用前景。

科学家们成功利用3D打印技术制造了人体皮肤的模型,这种模型可以准确地复制和还原真实皮肤的结构和组织。

通过在模型中添加不同类型的细胞,使其具备生理和功能性。

此外,通过结合生物激活因子等来进一步促进皮肤组织的再生和愈合。

2. 骨骼重建:人体骨骼损伤和疾病给患者带来了巨大的痛苦和困扰。

而3D打印技术在骨骼重建方面的应用,为这些患者带来了新的希望。

利用3D打印技术,可以根据患者的骨骼数据精确地制造出人体骨骼的3D模型。

通过搭建支架和组织工程技术,可以在患者体内还原损伤部位的功能和形态,实现可持续的骨骼修复。

3. 脏器移植:脏器移植一直是一项具有挑战性的手术,患者需要等待长时间的排队,而且供体匮乏。

然而,通过3D打印技术,可以根据患者的特定需求和尺寸制造出定制的人体器官。

这些器官模型可以帮助医生进行手术规划,减少手术风险。

此外,科学家们还通过将干细胞或其他细胞种植到3D打印的支架上,试图实现功能性人体器官的再生。

4. 牙齿修复:牙齿失去或损坏对患者的生活质量造成了很大的影响。

Biomaterials:3D打印生物功能化支架结合微骨折手术修复软骨缺损

Biomaterials:3D打印生物功能化支架结合微骨折手术修复软骨缺损

Biomaterials:3D打印生物功能化支架结合微骨折手术修复软骨缺损微骨折是关节软骨缺损常见的外科治疗方法,微骨折手术需要在软骨缺损下方的软骨下骨钻孔,以引发骨髓间充质干细胞(BMSCs)的释放,在软骨损伤环境中使其分化为软骨细胞,从而再生关节软骨组织。

然而,术后的微环境不能正确定位和引导BMSCs,导致生理功能较差的纤维软骨形成,而不是天然的关节透明软骨。

3D打印技术已经用于制造具有特定形状和质量稳定的支架。

为了促进软骨的修复过程,脱细胞3D打印支架可以与微骨折手术相结合,而无需第二次手术。

聚糖是天然关节软骨组织的主要蛋白多糖成分,在细胞外基质中起着重要作用。

在催化剂作用下,聚糖的羧基基团可与具有胺基基团的支架材料如聚乳酸-己内酯(PLCL)共价结合,便可赋予支架额外的生物特性。

今天为大家分享的是Ting Guo等人发表于《Biomaterials》(影响因子8.806)的一篇文章,本文通讯作者是来自于美国马里兰大学的John P. Fisher教授。

在本研究中,该研究团队开发了一种可3d打印的聚糖功能化支架,能为微骨折手术后释放的BMSCs提供附着场所,并能将水分、生长因子等聚集到支架表面,模拟了软骨微环境,进一步促进BMSCs的粘附聚集及向软骨分化。

这种将脱细胞生物功能化支架结合微骨折手术修复软骨缺损的治疗方法,为提高再生软骨组织质量提供了一条有效的途径。

1、聚糖功能化PLCL支架的设计与表征图1:(A)聚糖与PLCL-胺基之间的化学反应示意图。

(B)核磁共振光谱证实打印后的混合PLCL、 PLGA-胺基材料、改性聚糖存在胺基。

X轴显示化学位移(ppm)。

(C)3D打印的PLCL-胺基支架,尺寸为3mm×3mm×1mm。

(D)在PLCL、PLCL-胺基和PLCL-聚糖支架上培养hBMSCs 的 DNA定量分析。

7天后,聚糖支架组的DNA 浓度明显升高。

N = 3,数据显示为平均值±标准差。

上海3D打印机讲解什么是生物3D打印

上海3D打印机讲解什么是生物3D打印

上海3D打印机讲解什么是生物3D打印3D打印渗入了各行各业,并引领创新,引发了全球制造业的变革,生物3D打印是3D 打印技术在生物医学领域中的交叉应用,具有重要的研究意义及应用前景。

运用3D打印技术既可以制作标准模型,也可以为病人量身定制结构复杂的手术支架等。

通过计算机断层扫描(CT)或者核磁共振(MRI)等医学成像技术对病人骨缺损部位进行扫描得到所需要的支架模型,随后使用三维打印机进行打印成型。

这是传统的成型技术难以达到的。

近年来,三维打印技术在医用领域内取得了广泛应用,包括颅面移植、冠齿修复、假体器件、医疗设备、外科手术模型、器官打印、药物传输模型、骨组织工程支架方面的应用。

三维打印技术由于其可量身定制性,结构和孔隙可控性以及可复合多种材料等特性受到了研究人员的广泛关注。

这一趋势也为许多具有突破性的治疗方案及设备的发明提供了灵感。

接下来我们会详细介绍骨组织工程领域内目前可用于三维打印的生物材料,包括它们各自的优缺点以及打印标准。

同时由于不同的打印机能够打印的生物材料不尽相同,所以我们也对三维打印机的种类及成型原理进行了简要概述。

我们希望该篇综述能够鼓励更多的科研团队发明新的生物材料,最终使得三维打印技术在骨组织工程领域取得更大发展。

1.3D打印技术分类介绍生物材料能否被打印这与所使用的三维打印机器有很大关系。

不同的打印机对材料的要求不尽相同。

在生物医学领域,主要使用的打印机分为四种类型:光固化立体印刷技术、熔融沉积打印技术、选择性激光烧结技术、直接浆料挤压技术。

熔融沉积以及直接浆料挤压技术,是两种常用的制备骨组织工程支架的办法。

直接打印的浆料有些是与水或者低沸点溶剂(二氯甲烷(DCM)、二甲亚砜(DMSO)混融的聚合物溶液,有些是在挤出后能快速挥发的聚合物溶液,或者一些水凝胶能够在挤出后依然维持原来的结构。

通过三维打印成型的水凝胶在挤出后能够通过触变行为、温度感应或者交联等方式维持形状。

对于熔融沉积和直接打印来说,分辨率可达到在XY平面喷嘴尺寸25微米,层厚200-500微米。

借助3D打印技术重建模型选择覆膜支架治疗Stanford A型主动脉弓部夹层(附15例报告)

借助3D打印技术重建模型选择覆膜支架治疗Stanford A型主动脉弓部夹层(附15例报告)

借助3D打印技术重建模型选择覆膜支架治疗Stanford A型主动脉弓部夹层(附15例报告)刘桂栋;严中亚【摘要】目的观察借助3D打印技术重建模型选择覆膜支架治疗Stanford A型主动脉弓部夹层的效果.方法将40例Stanford A型主动脉弓部夹层患者分为观察组(15例)和对照组(25例),观察组借助3D打印技术重建模型选择覆膜支架治疗,对照组采用主动脉全弓置换加“象鼻子”支架手术.比较两组围术期情况及术后随访结果.结果两组患者均顺利完成手术,无死亡病例.观察组心肺转流时间、心肌阻断时间、停循环或选择性脑灌时间、术后引流量、输血量分别为145.0 min、(79.0 ± 5.2) min、(17.3±2.8) min、(1 097.9±162.6)mL、(2 070.0±383.5) mL,对照组分别为292.0 min、(121.3±6.6)min、(57.7±3.2) min、(1 566.2±254.0) mL、(3640±565.3)mL,两组比较,P均<0.05.观察组全部一次关胸,术后无脑部并发症出现,且无声音嘶哑者;对照组术后出现短暂、轻度精神症状2例,苏醒延迟1例,延迟关胸4例,声音嘶哑1例.观察组术后1个月检查显示主动脉弓部及头臂动脉内支架扩张贴壁满意,未发生内瘘及支架内血流流速变异,分支血管内支架血流通畅率100%,相应部位的假腔消失或被血栓填充,无与覆膜支架相关的并发症;对照组术后1个月检查显示无夹层复发,无与人工血管相关的术后并发症,1例患者术后声音嘶哑未能恢复,降主动脉内支架扩张满意.结论借助3D打印技术重建模型选择覆膜支架治疗Stanford A型主动脉弓部夹层效果较好,且心肺转流时间、心肌阻断时间、停循环或选择性脑灌时间明显缩短,术后引流量和输血量明显减少.%Objective To observe the effects of using 3D printing technology in choosing a covered stent in treatment of Stanford type A aortic arch dissection.Methods Forty patients with Stanford A type AD were divided into the observation group(15 cases) and control group (25 cases).The patients in the observation group chose the stent graft treatment by using the 3D printing technology to reconstruct the model,while in the control group,total aortic arch replacement and elephant trunk implantation were performed.The perioperative and postoperative follow-up results were compared between the two groups,Results All the patients in the two groups completed the operation without death.The time of cardiopulmonary bypass,myocardial blockade,stop circulation or selective cerebral reperfusion,and postoperative drainage and blood transfusion in the observation group were 145.0 min,(79.0 ±5.2) min,(17.3 ±2.8) min,(1 097.9 ± 162.6) mL,and (2 070.0 ± 383.5) mL,respectively,and they were 292.0 min,(121.3 ± 6.6) min,(57.7 ± 3.2) min,(1 566.2 ± 254.0) mL,and (3640 ± 565.3)mL,respectively,in the control group;significant differences were found between these two groups (all P < 0.05).All patients in the observation group had their chests closed,no brain complications occurred after the operation,and there were no hoarseness in the patients.In the control group,there were 2 cases of patients with short-term and mild psychiatric symptoms,1 case of delayed resuscitation,4 cases of delayed chest closures,and 1 case of hoarseness.In the observation group,the postoperative one-month examination showed satisfactory expansion of stents in the aortic arch and brachiocephalic arteries,there was no variability in blood flow within the internal hemorrhoids and stents,the blood flow rate of the stents in the branch vessels was 100%,with disappeared pseudocoele or filled with thrombus,and no complicationsassociated with stem grafts were found.In the control group,the postoperative one-month examination showed no recurrence of the dissection and no postoperative complications associated with prosthetic vessels,1 patient failed to recover after hoarseness with satisfactory stent expansion within the descending aorta.Conclusion The effects of using 3D printing technology to reconstruct the model in choosing a covered stent in treatment of Stanford type A aortic arch dissection is good,and we shorten the time of cardiopulmonary bypass,myocardial blocktime,circulation stop or selective cerebral irrigation time significantly,and decrease the postoperative drainage and blood transfusion obviously.【期刊名称】《山东医药》【年(卷),期】2018(058)011【总页数】4页(P30-33)【关键词】3D打印技术;覆膜支架;主动脉弓部夹层;Stanford A型主动脉弓部夹层【作者】刘桂栋;严中亚【作者单位】安徽医科大学附属省立医院,合肥230001;安徽医科大学附属省立医院,合肥230001【正文语种】中文【中图分类】R654.3主动脉夹层(AD)是严重的心血管急重症,发病突然、病情发展迅速、急性期病死率极高是其主要特点,未经治疗的患者病死率高达80%[1]。

生物医学工程的3D打印技术

生物医学工程的3D打印技术

生物医学工程的3D打印技术3D打印技术已经渐渐成为制造业的主流技术,而在生物医学工程领域,3D打印技术的应用则更为丰富。

事实上,生物医学工程的3D打印技术不仅可以制造更准确的生物医学部件,还可以为医学研究和手术提供更为便利的条件。

那么,生物医学工程的3D 打印技术究竟有哪些应用呢?下面我们将一一详细介绍。

一、生物医学3D打印技术的历史随着3D打印技术的广泛应用,生物医学3D打印技术已经成为了一个大热点。

其实,早在1999年,人们就开始尝试利用3D打印技术制造人体组织了。

那时候,研究人员就已经成功地利用3D 打印技术生产了支架,这一新技术被越来越多的生物医学科学家所关注。

二、生物医学3D打印技术的应用1. 制造人造器官和组织3D打印技术是现代生物医学工程中最被研究的技术之一。

它可以制造出人工器官和组织,包括人工心脏、人工骨髓、人工肝脏、人工皮肤等等。

这些人造器官及组织可以帮助那些需要器官移植的病患。

此外,它还可以提供新的治疗方法且具有潜在的有益的应用前景,如治疗疾病和普及替代手术方法。

2. 制造“智慧”支架这是一种智能支架,可以感应外部环境的变化,并做出相应的反应。

它有很大的应用前景,可以用于制造心脏支架、肌肉支架等等。

这一技术可以应用于神经再生、假肢等方面。

3. 实现个性化医疗3D打印技术可以制造精密的医疗器械,并根据病人的具体情况进行个性化设置。

这种技术的应用将大大提高手术的精确性和准确性,进而减少医疗事故的发生率。

此外,3D打印技术还可以进行手术前的试验和预测,比传统的手术方法更加安全和可靠。

4. 生物模型制造利用3D打印技术制造生物模型可以帮助人们更好地了解人体内部的结构。

例如,在医生进行手术之前,他们可以用3D打印技术制造一个人体模型来了解手术部位的位置和结构。

这种手术模型可以协助手术医生进行手术,并大大提高手术成功率。

三、 3D打印技术的局限性尽管3D打印技术在生物医学领域有广泛应用,但它也存在某些局限性,阻碍了其更广泛的应用。

3D打印技术在生物医学领域应用教程

3D打印技术在生物医学领域应用教程

3D打印技术在生物医学领域应用教程近年来,随着科技的不断发展,3D打印技术在生物医学领域的应用逐渐显现其巨大潜力。

3D打印技术以其快速、精确和可定制的特点,在生物医学领域的医疗、仿生器械和生物组织工程等方面发挥着越来越重要的作用。

本文将介绍3D打印技术在生物医学领域的应用,从医疗设备到生物组织打印,为读者提供一份全面的应用教程。

一、医疗设备首先,3D打印技术在医疗设备方面的应用将被重点介绍。

医疗设备的定制化需求越来越大,传统的生产方式无法满足这一需求。

而3D打印技术可以根据患者的具体情况,快速制造出定制化的医疗器械和支架。

比如,通过3D打印技术可以制造出与患者牙形相符的可移动义齿,提高了患者的舒适度和生活质量。

这种定制化的医疗器械还可以应用于骨科手术。

通过3D打印技术制作出与患者骨骼相对应的手术导板,可以帮助医生在手术过程中更加准确地定位,并且减少手术时间。

此外,通过3D打印技术制作出骨骼支架和假体替代物,可以为患者提供更好的治疗效果和生命质量。

另外,3D打印技术还可以制造出个性化的皮肤接触物。

比如,对于烧伤患者,可以通过3D打印技术制作出透气性好、与患者皮肤相匹配的定制化接触材料,提高患者的治疗效果和舒适度。

二、仿生器械除了医疗设备,3D打印技术在仿生器械方面的应用也十分广泛。

仿生器械是指模仿自然生物形态和功能的人工器械,可以用于代替或增强人体的某些功能。

通过3D打印技术,可以制造出高精度、复杂的仿生器械,如仿生手术机器人、义肢和假体等。

3D打印技术在仿生器械制造中的应用,不仅可以提供个性化的解决方案,还能够大幅度降低制造成本。

例如,通过3D打印技术可以制造出可调节大小的义肢,满足不同患者的需求。

而传统的制造方式需要大量且昂贵的人工制作,成本较高。

仿生器械的应用还可以延伸到神经科学领域。

通过3D打印技术制作出具有复杂结构的神经电极,可以实现对脑部神经的刺激和记录,从而帮助神经科学研究与治疗。

这为研究人员提供了更多的工具和手段,促进了神经科学领域的发展。

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