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醫療應用:探索微型3D打印

魔猴君  科技前沿   49天前

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微型3D打印技術(shù)如何顛覆醫療領(lǐng)域并推進(jìn)研究?它可以用于制造醫療設備、治療不同形式的疾病,甚至功能性組織和器官嗎?制造商波士頓微制造公司正在問(wèn)自己所有這些問(wèn)題,并加入了由諾丁漢大學(xué)(更具體地說(shuō)是其增材制造中心)領(lǐng)導的項目。該項目名為“Dial Up”,由EPSRC資助,旨在“標準化醫療技術(shù)和生命科學(xué)應用中的3D打印”。因此,Boston Micro Fabrication的微印刷技術(shù)目前被用于開(kāi)發(fā)醫療領(lǐng)域的不同應用:對抗某些慢性疾病的腸道貼片、控制細胞表型的微結構等。

我們不再介紹增材制造在醫療領(lǐng)域的優(yōu)勢。衛生專(zhuān)業(yè)人員對這項技術(shù)越來(lái)越感興趣,它使得開(kāi)發(fā)定制設備、改進(jìn)工具甚至培訓材料成為可能,例如手術(shù)。根據所使用的技術(shù),它還可以實(shí)現接近人類(lèi)行為的高水平精度和分辨率,從而模仿微注塑成型部件,這無(wú)論如何都是該技術(shù)的附加價(jià)值之一。來(lái)自制造商Boston Micro Fabrication的微型立體光刻技術(shù)。它提供可重復、精確且準確的微型打印解決方案——分辨率可達2微米。依靠3D打印機,可以獲得非常精細的結果、復雜的特征和幾何形狀。

諾丁漢大學(xué)生物發(fā)現研究所的Ricky Wildman教授和Felicity Rose教授與BMF首席執行官John Kawola合影

在此背景下,Dial Up項目使得測試BMF的縮微印刷工藝并為醫療領(lǐng)域開(kāi)發(fā)多種具體應用成為可能。第一個(gè)涉及腸道疾?。核婕皠?chuàng )建一個(gè)能夠再生發(fā)炎腸道組織的貼片。它應該放置在患者自己的體內,因此不應具有侵入性。此外,所使用的材料必須與人體細胞具有足夠的特性。所有印刷技術(shù)都無(wú)法克服的一些限制。

除了這個(gè)項目之外,研究人員正在開(kāi)發(fā)能夠控制和指導細胞表型的微架構,也就是說(shuō)“所有的解剖學(xué)、生理學(xué)和抗原特征使得能夠識別和分類(lèi)每種類(lèi)型的細菌或細菌”。病毒?!边@將促進(jìn)微粒的產(chǎn)生,從而引導干細胞到達所需區域。


用于合成小有機分子的3D打印反應堆核心。反應物流入結構中,捕獲的酶將其反應催化成有用的產(chǎn)物分子。BMF的微型3D打印技術(shù)用于制造功能性水凝膠(照片來(lái)源:諾丁漢大學(xué)生物發(fā)現研究所)。

最后,研究小組正在研究醫療器械被人體排斥的問(wèn)題。如今,仍然有太多的細菌沒(méi)有被人體正確整合,這對患者造成了嚴重的后果。在研究過(guò)程中,研究小組發(fā)現這些植入式設備的材料以及物理表面圖案(或地形)對設備的接受程度有很大影響。因此,BMF的技術(shù)可用于擴展所獲得的結果,并能夠創(chuàng )建材料和形貌經(jīng)過(guò)測試和驗證的植入式醫療設備。

英國大學(xué)開(kāi)展的研究項目實(shí)際上是尋找新方法來(lái)制造定制醫療設備,以改善醫療保健。最終,研究人員希望依靠人工智能和機器學(xué)習來(lái)收集盡可能多的數據,并為其制造過(guò)程設想更有效的模型


來(lái)源:3dnatives

   

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