3D打印再造人体器官

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把人耳用3D 打印机制造出来,这一不可思议的应用已经在美国得到了实践。

美国当地时间2月20日,康奈尔大学研究人员在《公共科学图书馆综合卷》上发表报告称,他们利用牛耳细胞在3D 打印机中打印出人造耳朵,可以用于先天畸形儿童的器官移植。

3D 打印机的原理跟喷墨打印机类似,材料从喷嘴喷出,层层叠覆,最终形成一个三维物体。3D 打印无需用纸,而其“颜料”则是ABS (一种树脂)、PLA (一种生物材料)或聚碳酸酯、金属粉、

不需要设置一条装配线,是一种个性化的生产模式,借助的是计算机辅助设计、激光扫描、材料熔融等技术。

类似的人体再造例子还有。今年2月,英国赫瑞瓦特大学和一家干细胞技术公司合作,开发出一种真空阀门式(valve-based )3D 打印技术,首次将3D 打印拓展到人类胚胎干细胞范围。这一突破使得利用人类胚胎干细胞来“打造”移植用人体组织和器官成为可能,打印结构还能用于药物测试,加速改良测试过程。相关论文发表在今年2月5日出版的《生物制造》杂志上。如果生物打印机能够使用病人自身的干细胞,那么器官移植后的排异反应将会减少。

《经济学人》分析,3D 打印技术的出现,或许将引领第三次工业革命。如果说20世纪初,诞生于美国、以装配线为标志的第二次工业革命,制造业进入大规模生产的时代。那么3D 打印的出现,将让制造业重回小规模、个性化时代,此时,制造业的核心将是创造能力,而非规模优势。

3D 打印技术因此也引来了多国政府的关注。2012年,美国政府正式宣布建立国家增材制造创新机构,推动3D 打印技术向国家主流制造技术发展。

据《科学时报》今年2月报道,继去年12月工信部副部长苏波表态将推动3D 打印产业化之后,近日科技部有关人士也向媒体透露,目前3D 打印相关战略规划正在研究制定中,有望于全国“两会”后公布。

器官如何打印

3D 打印是将设计转为实物的手段。因此,3D 打印技术首先是获得设计图。

以打印耳朵为例,美国康奈尔大学研究人员首先利用快速旋转的3D 相机拍摄数名儿童现有耳朵的三维信息,然后将其输入计算机,3D 打印机会据此打印出耳朵模子。

研究人员在模子中注入特殊的胶原蛋白凝胶,这种凝胶含有能生成软骨多并取代凝胶。3个月后,模子内出现一个具有柔韧性的人造外耳,其功能和外表均与正常人耳相似。

这一技术有其应用市场。先天性的小耳畸形在中国的发病率为5.18:10000左右。常规的治疗手段让患者痛苦,而且塑形困难。3D 打印人造耳朵不仅能够克服上述缺陷,还能够个性化“定制”,帮助失去部分或全部外耳的人士。

打造人造耳朵只是牛刀小试。英国科学家在进行的项目有着更大的野心:将人类胚胎干细胞用于3D 打印,这将使移植用人造组织和器官成为可能。人类胚胎干细胞来自胚胎早期阶段产生的“干细胞系”,没有明确的发育方向,

可以分化为人体内任何类型的细胞。

参与上述项目的罗斯林·塞拉博干细胞技术公司商业开发经理詹森·金称,“通常,实验室培养细胞是在二维平面生长,只有少数细胞能用三维打印方式。人类干细胞太敏感,难以用这种方式来控制。这是世界上首次将人类胚胎干细胞3D 打印出来并进行培养。”

第三次工业革命

有人戏称,如果3D 打印机可供家用,那么10年之内人们就能下载、打印那些丢失的宜家螺栓了。不过3D 打印的意义不仅在此,其将深刻重塑人类工业生产的图景。

被誉为中国3D 打印之父的中国工程院院士卢秉恒在接受《科学时报》采访时曾说,3D 打印具有制造周期短,适合单件个性化需求等特点,在大型薄壁件、蜂窝状复杂结构部件、钛合金等难加工、易热成形零件方面具有较大优势。

3D 打印不必像以前那样锻打、弯曲、压切材料的方式进行生产。《经济学人》举例称,比如现在个人如果想让工厂生产一把自己设计的锤子,采用工厂生产的方式,需支付上千美元的费用。仅做一个锤子,成本将无比高昂,如果是生产成千上万个锤子,每个锤子的成本将大大降低。

对3D 打印机来说,规模经济并不适用。无论是生产一件产品还是生产机器能容纳的最大量的产品,开动机器的成本都是一样的。这就像二维的办公打印机一样,无论打印一个字母,还是直到打印到墨盒没墨,纸槽没纸,打印的单位成本总是一样的。3D 打印技术将使中小企业甚至个人企业家大为受益,后者发布新颖的产品将会更加容易,成

“3D 打印”再造人体器官

新闻链接

2013年第1-2期

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年前,记得有媒体报道引述业内人士的话,中国移动要求TD-LTE 终端(含数据卡)支持五模十频的规划过于完美,这势必将对TD-LTE 终端的发展提出更高的要求。

中国移动在发展TD-LTE 初期考虑的是全球漫游用户的体验,毕竟这一部分用户很大程度上是中国移动的高端客户。

TD-LTE 全球漫游测试需要支持主流3G 制式的终端,

一个主流的移动通信市场必须是以手机类终端普及为标志,那么,支持语音回落成为现阶段TD-LTE 手机的根本前提,多模多频是中国移动运营TD-LTE 漫游全球必须解决的问题。

其次,TD-LTE 的全球化发展,不仅仅是中国移动需要面对的,同时,也是对TDD 感兴趣,

且频率资源紧张的CDMA 运营商、WCDMA 运营商需要共同探讨的话题,

TD-LTE 全球化发展风向标还是在中国,首先需要国内市场运营商通力合作共同运营TD-LTE ,只有在国内4G 试商用期间解决可能存在的问题,

TDD 阵营方能真正强大起来,因此,TD-SCDMA 在国内的运营与完善,是对TD-LTE 全球化的铺垫,放弃TD-SCDMA 网络优化转向主攻TD-LTE ,中国移动现阶段可能将得不偿失。

当然,最理想的状况,三家运营商均获发TD-LTE 牌照,一旦国内仅中国移动一家发展TD-LTE ,

那么,必须在今年迅速启动TD-LTE 全国试商用,同时中国移动还需要承受多个商用前夜的不足,终端是重中之重,此时,存在瓶颈的TD-LTE 还要面对来自LTE FDD 运营商的市场攻防。笔者认为,应在终端上简化之前全模全频的规划,发展三模终端是现阶段较为现实的做法。

面向国内市场,考虑TD-SCDMA 六期建设对3G 网络的完善,重点发展GGE/TD-SCDMA/TD-LTE 制式的终端难度相对五模视频更小些,用户体

验更佳;同时对于国际漫游用户,由于TD-SCDMA 未能在国际3G 形成主流市场,中国移动可在终端尚未完全成熟之初提供免费租机服务,适度发展GGE/WCDMA/TD-LTE 和GGE/CD-MA/TD-LTE 两种类型的手机终端。

发展TD-LTE 本应是中国通信制造业、芯片和终端业抢占基础信息通信领域制高点的一次不错的良机,因此,

TD-LTE 发展需要举国之力,这势必将拉动中国的集成电路、软件应用产业走向更高规格的竞争层面,不能因为求全求稳而遗失战机。

(消息来源:搜狐IT)

本更低。

发布新颖的产品更加容易,创意、设计能力便将成为工业生产的核心。《经济学人》分析,

“生产方式像个轮子一样兜了个圈又回到了原点,从大规模生产方式又转到了更加个性化的生产方式。这一转变反过来将会把制造业的

某些就业岗位带回发达国家。”

虽然3D 打印前途无量,但目前普遍的看法是,3D 打印在材料和精度方面还是遇到了很大瓶颈,加之成本高企,这些障碍使得3D 打印在目前无法获得广泛应用。

据卢秉恒向《科学时报》介绍,目前

中国3D 打印的大部分应用仍然集中在军工领域的开发与模具的制造上。而从设备数量上看,美国目前各种3D 打印设备的数量占全世界40%,中国只有8%左右。

(消息来源:东方早报)

中国移动是否会错过TD-LTE

2013年第1-2期

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