撒丁島建筑和設計公司 MASK Architects 在撒丁島奧拉尼市設計了據稱是世界上第一個鋼制3D打印模塊化房屋系列。該項目名為“Madre Natura”或“Mother Nature”,將使用一種名為 EXOSTEEL 的新型鋼3D打印“外骨骼”構造系統建造,該系統利用了荷蘭 3D 打印技術供應商 MX3D 的技術和自動化公司 KUKA 的機械臂。
3D打印技術作為“增材制造”的代表,區別于傳統的“減材制造”,通過分層制造、逐層疊加原材料的方式制造特殊幾何形狀的物體,在20世紀80年代逐漸應用于航天、汽車和醫學等領域。傳統的骨科內植物通過機械的鍛造或者鑄造獲得,易于產品的標準化并大規模批量生產,在相當長時間內是骨科相關手術的惟一內植物選擇。然而,骨科內植物手術,特別是涉及骨腫瘤切除后功能重建、脊柱畸形矯正、嚴重創傷/感染導致的骨缺損,這些標準化的骨科內植物的使用就顯得捉襟見肘,而3D打印技術的出現則提供了有效的技術補充。
在為因嚴重創傷和燒傷而毀容的人進行了二十多年改變生活的醫學研究之后,英國籌款慈善機構 Scar Free Foundation 宣布了一項 250 萬英鎊的開創性研究計劃,旨在利用生物打印和患者的自己的細胞。威爾士斯旺西大學的為期三年的項目可以推進用于面部重建的軟骨生物3D打印,同時通過分析來自世界上最大的有這種明顯差異的人群的數據來研究面部疤痕如何影響心理健康。
3D打印技術是一門新興的醫療技術,近幾年廣泛應用到神經外科手術,將3D打印技術與數字化臨床應用相結合。目前,主要包括術前病變模型打印制作、制作手術導航模板、靜脈竇術前定位輔助手術精準進行、腦出血穿刺手術術前定位等。
阿爾伯塔大學(A)的研究人員開發了一種生物3D打印定制化鼻軟骨的方法,用于患有面部面部畸形的癌癥患者。使用CELLINK 3D生物打印機,科學家們已經能夠將患者細胞和膠原蛋白水凝膠的混合物精確地沉積成鼻腔形狀,然后再將其培養成功能性的軟骨。鑒于正常的鼻移植物經常會出現肺部感染甚至塌陷的風險,因此該團隊的植入物可能代表了治療未來癌癥患者面部腫瘤的更安全,更快捷的方法。
來自美國加州大學的Ali Khademhosseini教授團隊在Small雜志上發表了題目為“3D Bioprinting in Skeletal Muscle Tissue Engineering ”的綜述文章,簡述了骨骼肌的解剖結構并從打印工藝、墨水配方及性能、生物3D打印技術在表面貼裝技術方面取得的進展等角度概述了生物3D打印技術在骨骼肌組織工程中的應用。
3D打印為全球醫生以及患者帶來了很多好處。 3D打印的模型和指南,無論是顯示腎臟,頭頸部腫瘤或髖部骨折等器官,都可以更好地進行診斷和治療,并為涉及的每個人提供全面的視覺幫助。
3D數字化及3D打印技術目前在口腔修復、定制化假肢、手術導板、植入物等領域得到了廣泛的應用。尤其在骨科這個細分醫療場景中,3D技術所扮演的角色也越來越重要,正慢慢融入骨科術前規劃、制作手術導航定位模板、定制個性化假體與內植物、定制外固定支具等醫療環節。