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文献综述
3D打印是一种利用三维数字图像将塑料、金属、陶瓷、粉末、液体、甚至活体细胞层作为材料,制造三维立体对象的方法。
3D打印的学术名称是增材制造,因其制造产品的过程是将材料逐层添加结合逐渐成型而得名,又名添加制造、快速原型、实体自由制造。
3D打印发端于上世纪80年代中期的机械制造学,随后又融合了计算机学、材料学、精密机械等多学科的相关技术,是一门综合交叉性制造技术,是科学技术在现代社会中不断发展的必然结果。
在医学领域中最常用的三种打印技术分别为:选择性激光烧结、热感应式喷墨、熔融沉积制造。
随着近代非侵入诊断技术如CT、MIR、正电子放射断层扫描(PET)等的发展,我们可以较容易地获得人体相关部位的二维断层扫描图像并将其数据转化为快速成型系统通用的数据输入格式,使应用3D打印技术体外精确复制生物体形体模型成为可能,且随着材料科技的进步,人们已尝试将生物活性因子、组织细胞等作为3D打印材料,因此3D打印技术已成为生物医学界关注和研究的焦点。
3D打印技术在医学领域中的应用主要包括:医学模型快速建造、组织器官代替品制作、脸部修饰与美容、个性化医疗器械打印、颔面部的创伤修复手术、牙模制作、义齿定制(见图1)、口腔种植、口腔正畸、药物输送系统、医学诊断与术前治疗计划确定等。
图1 3D打印义齿随着3D打印技术的不断发展,人们的多种尝试得到了实现,将生物活性分子与细胞附着于3D打印材料上制备组织材料的方式已经良好践行,下一步可以进行更深入的研究。
如在血管、皮肤组织中利用3D打印技术制备模型,诱导周围毛细血管形成微血管床等,这都形成了研究,并取得了一定成效。
3D打印技术在生物医学工程中应用于组织再生、修复领域中的研究具有良好前景,正不断实现着以3D打印技术产生多层活性、器官的发展方向。
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