隨著當(dāng)下熱衷運(yùn)動(dòng)的都市白領(lǐng)越來(lái)越多悉盆,與韌帶損傷相關(guān)的骨骼損傷發(fā)生率日益增多昧绣。由于韌帶損傷并不致命氓英,短期乃至中遠(yuǎn)期的影響也往往局限于一部分運(yùn)動(dòng)功能受限侯勉。不少市民乃至運(yùn)動(dòng)達(dá)人對(duì)于韌帶的保護(hù)意識(shí)很是淡漠。維護(hù)關(guān)節(jié)穩(wěn)定铝阐、加強(qiáng)關(guān)節(jié)保護(hù)的韌帶一旦斷裂以睦,扭傷、摔倒昂游,無(wú)法發(fā)力等情況將不斷出現(xiàn)滤钠。
膝關(guān)節(jié)是人體的承重關(guān)節(jié),而且由于活動(dòng)范圍大跳窖,其結(jié)構(gòu)使它們?cè)跊_擊下更加脆弱祠裸。因此,膝關(guān)節(jié)在體育運(yùn)動(dòng)中常易損傷职靴。如果把韌帶想象成一小捆交叉在一起的眶昵、細(xì)小的、充滿彈性的橡皮筋欲广,平時(shí)走路拔衙、跑步之類都靠它來(lái)控制。一旦太突然繁触、或者太強(qiáng)烈的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致關(guān)節(jié)處的骨頭被牽拉得太過(guò)分離栓稻,韌帶的纖維就會(huì)被撕裂。
一般的韌帶損傷會(huì)引起腫脹篙耗、疼痛和肌肉痙攣迫筑,普通的拉傷只是肌纖維的斷裂,恢復(fù)起來(lái)比較快宗弯。而韌帶拉傷則是骨頭和骨頭之間的連接出了問(wèn)題脯燃,像疊積木一樣搂妻,完全分離成兩個(gè)不同的部分。在職業(yè)體育中辕棚,尤其是在足球欲主、籃球、武術(shù)摔跤等運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中高發(fā)逝嚎。
3D打印正在改變醫(yī)生和科學(xué)家對(duì)普通傷害的治療方式扁瓢,例如韌帶撕裂。最近补君,昆士蘭州的研究人員了一種3D打印關(guān)節(jié)軟骨的新方法引几,這可以大大縮短關(guān)節(jié)炎和關(guān)節(jié)損傷手術(shù)后的恢復(fù)時(shí)間——這只是世界范圍內(nèi)涉及使用3D打印進(jìn)行研究的一個(gè)例子。
韌帶撕裂在運(yùn)動(dòng)中十分常見(jiàn)但卻難以治療挽铁。目前的標(biāo)準(zhǔn)是用肌腱取代韌帶撕裂伟桅,但這可能會(huì)導(dǎo)致其他一系列的問(wèn)題。新墨西哥大學(xué)的科學(xué)家ChristinaSalas博士說(shuō):“隨著時(shí)間的推移迟伤,肌腱會(huì)開(kāi)始伸展窖升,并在關(guān)節(jié)中變得松弛,然后(肌腱)會(huì)再次變得不足娘型∨幌梗”
Salas博士目前在新墨西哥大學(xué)通過(guò)學(xué)生和教授的幫助下致力于創(chuàng)造3D打印韌帶,并開(kāi)發(fā)了一種涉及靜電紡絲的特殊技術(shù)铝矢,它使用電力來(lái)制造纖維婉肆。
3D打印韌帶
“我們?cè)谏?D打印機(jī)中添加的近場(chǎng)靜電紡絲技術(shù)實(shí)際上產(chǎn)生了高度對(duì)齊的纖維,可以復(fù)制韌帶組織猩吕∫沾蓿”Salas博士說(shuō)涣疑。醫(yī)生可以對(duì)患者受損的關(guān)節(jié)進(jìn)行CT或MRI掃描脸掘,并使用3D打印創(chuàng)建出精確的韌帶。這種合成的3D打印韌帶不會(huì)磨損或削弱诞嗦,適用于微創(chuàng)手術(shù)纷臊。但是Salas博士及其同事目前面臨的最大挑戰(zhàn)是如何將3D打印韌帶連接到骨骼上。Salas博士的研究不僅僅只是人造韌帶乌企,還涉及使用患者自己的干細(xì)胞3D打印新組織虑润。
醫(yī)療產(chǎn)業(yè)新動(dòng)能
生物打印起源于21世紀(jì)初。當(dāng)時(shí)研究人員發(fā)現(xiàn)活體細(xì)胞可以通過(guò)噴墨打印機(jī)的噴嘴噴出而不會(huì)受損加酵。今天拳喻,使用多個(gè)打印頭,將不同類型的細(xì)胞連同保持細(xì)胞結(jié)構(gòu)不變的聚合物一起噴射出來(lái)猪腕,就可以使細(xì)胞一層層沉積冗澈,最后結(jié)合在一起生長(zhǎng)成為活體功能組織钦勘。各地的研究人員都在嘗試打印腎臟和肝臟組織、皮膚亚亲、骨骼和軟骨彻采,以及保持人體器官存活所需的血管網(wǎng)絡(luò)。
生物3D打印技術(shù)是一種平臺(tái)性的關(guān)鍵共性技術(shù)捌归,最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)整合醫(yī)學(xué)肛响、工程學(xué)、電子學(xué)惜索、生物學(xué)來(lái)“打印”出一個(gè)跟人的器官或者組織完全一模一樣的替代品特笋,用于組織修復(fù)、器官移植铡碧。
在醫(yī)療領(lǐng)域诊拦,3D打印技術(shù)目前已廣泛應(yīng)用于骨外科、神經(jīng)外科织娶、整形外科霹糜、高端醫(yī)療器械零部件等領(lǐng)域中,但在組織工程學(xué)應(yīng)用方面仍面臨許多技術(shù)難題掐赠。如在組織器官3D打印中的材料淳篡、細(xì)胞及生長(zhǎng)因子精準(zhǔn)配比技術(shù)及生物制造平臺(tái)技術(shù)等。生物3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用雖然具有很好發(fā)展前景,但目前成本仍比較高糯湃,速度些援、精度、產(chǎn)品耐用性尚需不斷提升捧擂,大規(guī)模應(yīng)用還需要技術(shù)進(jìn)一步創(chuàng)新和成熟准徘。
當(dāng)3D打印的器官最終被實(shí)現(xiàn)時(shí),它們將有可能使人們比以前更長(zhǎng)壽艾遗。在此之前洛退,生物3D打印技術(shù)能幫助人們提供更好的生活質(zhì)量。
(蜂鳥(niǎo)發(fā)現(xiàn)3D打印 )
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