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生物医疗产业将成3D打印的“主战场”

2015-11-04 09:01
雷本祖
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  自从蓝光英诺开发出血管3D打印机之后,生物医疗3D打印似乎迅速成为热门行业,吸引着众多爱好者的关注。作为人类医学技术的一大进步,器官3D打印今后可以真正用于医疗产业,并将持续为人类医学做出贡献。

  而我们所说的3D打印也叫增材制造技术,是快速成型技术的一种,是以三维数字模型文件为基础,通过软件分层离散和数控成型系统,利用激光、热熔等方式将金属、陶瓷、塑料、细胞等材料进行逐层堆积粘合,制造物体的技术。3D打印产业链可分为上游建模工具、软件、材料,中游打印设备,下游应用与服务。医疗3D打印在此基础上增加了医疗和生物的属性。

  目前,3D打印界一致共识认为,医疗3D打印是产业的主攻方向。

  什么是医疗3D打印?就是使用3D打印的方法成型生物材料,特别是细胞材料,用来制造人工的组织、器官,还有各种假肢,手术导板等一系列生物医疗领域的产品。它是3D打印研究中最前沿的领域。现阶段,医疗3D打印的应用主要包括:血管打印、细胞打印、组织工程支架和植入物打印、假体打印和手术器械打印。

  为什么要发展医疗3D打印?杭州电子科技大学教授徐铭恩认为有三大方面的原因。

  首先是医学领域的规模特别巨大。美国卫生部2009年做的一个调查显示,美国医疗卫生方面的开支每年高达2.5万亿美元,约占美国GDP的17.6%,占国民总收入的40%。美国卫生部进一步预测,到2018年,美国在医疗方面的支出将达到GDP的20.3%。这是个非常巨大的市场。“随着人类物质财富越来越富裕,生活水平越来越高,人类愿意花在生命上的钱会越来越多。在美国,我们可以明确看到的这个趋势。”徐铭恩说。

  其次,3D打印在医学领域应用前景广阔。生物3D打印技术的快速性、准确性,及擅长制作复杂实体的特性,使它在医学领域有着非常广泛的应用前景。“我们看一下自己的身体构造,每个人的身体构造都不一样,病理情况又存在特殊性和差异化。在临床上经常可以看到,哪怕同一部位肢体的残疾,它的残疾的长度、位置都不一样。”徐铭恩解释说,3D打印具备个性化的制造能力,在医学领域会很受欢迎。3D打印与传统的医学影像采集,如CT、ECT等技术结合,再加上与3D建模技术结合之后,在人工假体、人工组织器官的制造方面将产生巨大的推动效应。

  再者,医疗3D打印是3D打印领域最重要的试验场,关乎产业存亡兴废。相比于当前的传统制造技术,目前3D打印虽然有个性化的优势,但在生产成本上并无优势。进一步讲,我们平日接触到的各种产品中,是否有那么多个性化需求?比如说水杯,在实际使用中并不需要太多个性化的元素。因此,3D打印在大多数制造领域中没有竞争优势。但是,这世界上还存在两个不计成本、不考虑性价比的领域,一个是医学,另一个是军事。医学领域的个性化需求非常高,也是不考虑性价比的领域。在3D打印界有一个共识,3D打印可以大规模推广的第一个大的产业领域就是医学领域。

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