不行就換一個?全球首個3D列印柔性心臟誕生

  3D列印在電腦上數字建模,透過逐層列印的方式,可以打印出各種具有複雜內部結構的物體。

  近日,瑞士科研人員藉助3D列印技術,製造出了全球首個可用柔性心臟,它在形狀、大小以及功能方面都和真人的心臟高度相似。

不行就換一個?全球首個3D列印柔性心臟誕生

  該人造心臟使用了柔軟矽膠材料,重390克,容積為679立方厘米。它有一個右心室和一個左心室,腔室起著類似肌肉的功能,能像泵一樣驅動血液進出心臟。

不行就換一個?全球首個3D列印柔性心臟誕生

  但是人的心臟是一個強健的肌肉組織,由於人造心臟的材料承受能力有限,只能持續跳動約3000次,工作大約40分鐘。

不行就換一個?全球首個3D列印柔性心臟誕生

  如果能找到更柔韌,同時耐用的材料,也許人造心臟就能完全移植了。儘管目前仍處在測試階段,但是它給那些患有先天心臟病等等重症帶來了希望,它可以完美地解決排斥問題,費用也有望控制在可接受的範圍內。

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  以下為網友評論:

  網友“我是瘋子3”:我相信不久的將來,人類身上的零件器官都可以換成人造的,就是不知道,那個啥,yang萎的可不可以換個?


  全球每年心血管疾病導致175萬人死亡,佔全球死亡人數的31%,超過75%來自中低收入國家。全球因心臟疾病而死亡的人數已經超過任何其他疾病。

不行就換一個?全球首個3D列印柔性心臟誕生

  隨著生活節奏的加快和工作壓力增加,現在心血管疾病在年輕人群中呈增多趨勢。每年,因心臟病猝死的人高達100萬,可以想象,有多少家庭會被逼面臨這樣的現狀,因此受到重創。

  人造心臟只出現在科幻片

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  2010年美國上演一部電影《重生男人》講述了一個手術事故導致心臟損壞被安裝人造器官的案例。影片預測的是在不久的未來,醫學得到了極大的發展。如果你有器官衰竭或者是病變,你根本不需要等待捐贈者捐贈器官,也不需要使用從轉基因的動物身上取下的器官,你只需要付出一筆錢,就可以獲得一個人造器官。

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  在美國大片《怒火攻心》中,也有相同的一幕。男主角陷入多方利益相爭,最後問題依然出現在心臟上。

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  影片預測的是在不久的未來,醫學得到了極大的發展。如果你有器官衰竭或者是病變,你根本不需要等待捐贈者捐贈器官,也不需要使用從轉基因的動物身上取下的器官,你只需要付出一筆錢,就可以獲得一個人造器官。

  軟體人工心臟出世

  日前,瑞士聯邦理工學院的博士生尼古拉斯·科爾斯(Nicholas Cohrs)領導的團隊,運用3D列印技術製造出了世界上第一個軟體人工心臟。

不行就換一個?全球首個3D列印柔性心臟誕生

  目前用於泵送血液的人工心臟泵等裝置仍存在許多缺點,比如金屬和塑膠材料難以與器官組織相融合,其不自然的運動方式也會給血液造成一定損傷。因此,科學家們一直在努力尋找新的解決方案,比如尋找塑性泡沫等生物相容性材料,以創造出更接近人類心臟的人工心臟泵,用更安全、舒適的方式來保持血液泵送。

不行就換一個?全球首個3D列印柔性心臟誕生

  3D列印技術的發展,使得科學家能夠用柔軟堅韌的材料製造出複雜的內部結構,打造效能更加優越的人造心臟。

  3D列印改變世界

  3D列印技術未來將改變世界,更大地服務於我們的生活。透過3D列印技術,我們可以迅速獲得我們需要的物品。它將進一步加快顧客的體驗時間和降低成本。例如我們的快遞透過3D列印而已實現當場交付的場景,而在醫療上更有助於挽救更多的人的寶貴生命。

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  今天我們設想下,會不會有一天3D列印技術會不會顛覆人的認知,複製和超越人工智慧人,類比與“克隆”。人的心臟都可以透過3D技術取得,如果人的大腦也可以,那麼人還是唯一嗎?

  以下為網友評論:

  網友“智慧傳媒平臺”:能列印心情不

  網友“高廣銀”:身體不排斥嗎?材質很關鍵

  (2017-07-18)


不行就換一個?全球首個3D列印柔性心臟誕生

  先進的3D列印和製造技術可以生產出柔性的機器,在未來可以挽救很多人的生命。它們不僅可以用來製作用於搜尋和救援的柔性機器人,還可以用於那些等待移植人的臨時器官,比如蘇黎世的一組研究人員製造和測試的人造心臟。研究人員已經開發出一種矽膠心臟,它可以像真正的器官一樣,使用3d列印技術列印、製造。

  在未來,它可以作為一種暫時的心臟,等待心臟移植的病人就可以不再使用血液泵。由於它是一種單一的固體矽結構,所以它沒有常見的缺點,典型的血液泵使用的金屬和塑膠機植入後,人體很容易受到併發症影響。這就是為什麼當團隊決定創造一個人造心臟的時候,他們的目標是開發一個“和病人的心臟器官差不多大小,並且在形狀和功能上儘可能接近人類心臟”。

  這個團隊忠於他們的使命,開發出了一種矽膠心臟,它有一個右心室和左心室,就像它的真正的腔室一樣。但是,它們不是在兩者之間的一堵牆,而是由一個額外的腔室隔開,透過加壓的空氣來收縮,以模擬收縮和泵血。這絕對是一個充滿的創造發明,可以改變人們的生活,但不幸的是,它還遠遠沒有準備好。

  根據團隊進行的一系列測試,目前的迭代只持續了3000次,只足以讓一個人存活30到45分鐘。在那之後,它開始分裂。研究人員現在需要找到或開發一種更耐用的材料,並改進人工器官的效能,使其能夠持續更長時間。

  (2017-07-14)


  3D列印技術有可能製造一個人工心臟?透過“細胞生物印表機”將來有可能實現真正的活體細胞甚至器官的列印。根據“2017第十屆生物產業大會暨首屆官洲國際生物論壇”的分論壇—“生物3D列印產業化高峰論壇”的資訊,這一活體細胞的列印技術還在臨床研究中,但生物3D列印產品已經應用到了手術模型和方案規劃、植入體醫療開發以及修補、整形等方方面面,目前的市場供不應求。

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  “(活體列印)它的標誌性意義就是,第一次把活體細胞成功地打印出來,未來就可能列印器官。”廣州袁玉宇博士稱,他的團隊是活體列印的全球開創者,2006年左右他們就曾經打印出來一個小心臟。

  目前的產業還集中在植入醫療器械方面,在這次大會上,袁玉宇表示希望能早日實現活體列印的產業化。據悉,隨著生物3D列印技術的產業化發展,深度應用時代也即將到來,在生物醫療領域中,即是將從“非活體”列印逐步進階到“活體”列印轉變。

不行就換一個?全球首個3D列印柔性心臟誕生

  據瞭解,國外這項技術現在被應用於活體組織的列印,雖然不能列印一個完整的器官,但可以培養一些組織以發揮部分器官的作用。袁玉宇說,有國外實驗室曾經打印出一個腎臟,“但我們還要考慮構成器官的不同細胞、幹細胞、材料、構造等等,而且打印出來了還不能馬上用,還要去“鍛鍊它’,即用生物反應器來提供生物活性環境,讓它在體外生長一段時間,看它是否正常(工作)。”

不行就換一個?全球首個3D列印柔性心臟誕生

  所以該項高新技術還僅僅在實驗階段。而從廣州外部的支援環境來說,袁玉宇希望政策能夠靈活地適應科技的發展。“醫院不提供組織和器官修復的植入醫療器械,病人只能直接找公司去了解相關3D產品植入體的資訊,在醫院如何應對新產品、新技術方面,政策上還是需要一定的扶持。”據悉,中國每年對組織修復及器官移植的需求超過1000萬例,2015年中國植入醫療器械市場規模已經達到500億元,對於高階植入醫療器械領域的應用的市場需求正在不斷擴大。另外,生物3D列印技術就是一種增材製造技術,簡單來說,是材料元件累加製造實體零件的結果。據大會資訊,全球的增材製造技術應用格局中,工業裝備佔了最多的19.9%,醫療/牙科領域為12.2%,排名第五,還有上升的空間。2016年,我國增材製造業規模已達80億元,實現較快增長;廣東省從事增材製造業務的企業超過400家,實現產值近37億元,廣州的實力尚在全國前列。

  (2017-07-06)


  中國證券網訊(記者 劉向紅)中國工程院院士、西安交通大學教授、有中國“3D 列印教父 ”之稱的盧秉恆,5月23日在南京舉行的第一屆中德製造論壇上表示,4D列印技術顛覆了3D的列印方式,有望在醫學領域大展手腳,未來可以用4D列印心臟支架。

  盧秉恆說,3D列印技術這幾年發展較快,已在航空航天領域有廣泛應用,比如,美國有公司開用3D打印製造飛機噴嘴,還有公司列印了2500個發動機零件以及飛機起落架。“我們正醞釀與中國商飛合作,用纖維複合材料列印飛機機翼。飛機架構比較複雜,生產加工時,材料利用率僅5%,而 3D列印的利用率接近100%。另外,傳統制造方式有很多工序,用3D列印,一個工序就能完成。”

  不過,3D列印是一種以數字模型檔案為基礎,運用粉末狀金屬或塑膠等可黏合材料,透過逐層列印的方式來構造物體的技術,仍然符合傳統意義上的造物過程。而“4D列印技術則顛覆了3D這種方式。”盧秉恆說,除擁有3D列印的“長寬高”立體三維結構外,4D列印新增加了一個維度——“時間”。這意味著,4D打印出來的東西,不僅以固定的形態存在,還可以可以根據設定的時間,在一定條件的觸發下,自動發生形狀的改變。

  盧秉恆表示, 4D的應用更加廣泛,未來可以用於生物領域,例如:安裝心臟支架,現在放置支架仍然需要進行微創手術。未來心臟病人可以不用開刀,用藥服的形式,將支架送到身體的某個部位,在磁場等的作用下自動展開,疏通動脈血管。

  盧秉恆說,4D在航空航天領域同樣適用,發射航天器到太空作業時,可以用智慧材料列印帆板、天線等壓縮器件,到太空後再展開和作業。

  (2017-05-23)

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