下载文档原格式
3D打印在生物医学领域中的应用随着3D打印技术的不断发展，其在生物医学领域中的应用越来越受到关注。
3D打印技术可以制造出与人体组织相似的结构，为生物医学研究、手术和治疗提供了巨大的便利。
本文将探讨3D打印在生物医学领域中的应用。
一、3D打印在生物医学研究中的应用生物医学研究需要大量的样本和器官模型，这是传统制造无法满足的。
而利用3D打印技术可以从MRI或CT的数字化数据中快速打印出高精度的人类器官模型，它们具有与真实人体组织相似的重量、结构和外形等特征，可以大大降低动物实验和临床试验的风险，节省时间和成本。
例如，3D打印模型可以用于模拟手术，帮助医生规划和预测手术效果，减少手术时间和风险，提高手术成功率。
此外，3D打印技术还可以制造人体骨骼、血管、神经和脏器等模型，用于研究疾病的起因和发展机制，探索疾病的治疗方法。
二、3D打印在生物医学手术中的应用3D打印技术在生物医学手术中已经得到了广泛的应用。
医生可以通过3D打印技术打印出患者的器官结构，帮助他们更好地了解患者的情况，并规划手术方法和操作步骤。
此外，3D打印技术还可以用于制造支架、植入物和修复材料等，这些材料可以与人体组织相容，提高手术的成功率和恢复速度。
例如，使用3D打印技术制造出半透明的全球眼内镜，可以在手术中更好地观察眼内结构，减少手术风险。
另外，3D打印技术还可以制造出带有微环结构的假肢，能够更好地适应手术前后的肢体状态，提高患者的舒适度和移动能力。
三、3D打印在生物医学治疗中的应用3D打印技术在生物医学治疗中的应用主要体现在个性化医疗上。
医疗行业可以通过3D打印技术打印出患者的器官结构，根据患者的个体差异，制定量身定制的治疗方案和药物剂量，提高治疗效果和减少副作用。
此外，3D打印技术还可以实现个性化义肢、矫形器和修复材料等的制造，为各种残障群体提供更高质量的医疗服务，提高他们的生活质量和自尊心。
例如，3D打印技术可以制造出个性化的头骨修复材料，能够更好地适应患者头骨复原的形状和大小，提高手术的成功率和治疗效果。
生物医药技术3D打印技术在生物医学领域中的应用3D打印技术是一种将数字化设计转化为物理产品的先进制造技术。
随着该技术的不断进步和应用的拓展，它在生物医学领域中的应用越来越广泛，为生物医学研究和临床医疗带来了革命性的变革。
首先，3D打印技术在生物医学领域中的应用主要体现在生物材料和组织工程方面。
通过3D打印技术，可以制造出人工关节、人工血管、假牙等生物材料，这些材料可以用于替代受损的人体组织或器官，实现人体功能的恢复和改善。
此外，通过3D打印技术，可以将细胞和生物材料按照特定的结构和比例进行组织工程，从而制造出复杂的组织和器官。
这对于治疗器官衰竭、创伤修复等疾病具有重要的意义。
其次，3D打印技术在药物研发和生产方面也有着广泛的应用。
传统的药物研发流程需要经历长时间的实验和临床试验，而且往往无法实现个体化的治疗。
而通过3D打印技术，可以制造出可控释放药物的微型胶囊和支架，能够实现药物的定量释放和定向输送，从而提高药物治疗的效果。
另外，通过利用3D打印技术，可以根据患者的个体特征和病情定制药物，实现个体化的治疗和用药，提高治疗的精准性和疗效。
此外，3D打印技术还可以应用于生物医学器械和模型制造。
通过3D打印技术，可以制造出高精度和复杂结构的生物医学器械，如手术器械、种植体和义肢等，提高医疗设备的适配性和功能性。
同时，通过3D打印技术，可以制造出病例模型，帮助医生进行手术规划和模拟，提高手术的安全性和成功率。
综上所述，3D打印技术在生物医学领域中的应用可谓是非常广泛和多样化的。
它可以促进生物材料和组织工程的发展，实现器官的个体化定制；它可以推动药物的个体化研发和生产，提高治疗的精确性和疗效；它可以制造高精度和复杂结构的生物医学器械，提高医疗设备的适配性和功能性。
3D打印技术的应用无疑为生物医学领域带来了巨大的变革，并为生物医学研究和临床治疗开辟了新的道路。
随着技术的不断进步和创新，相信3D打印技术在生物医学领域中的应用将会更加广泛和深入。
3-D生物打印胶原/丝素蛋白支架联合神经干细胞促进脊髓损伤后神经再生目前已有大量研究表明生物支架在创造良好微环境，促进损伤脊髓轴突再生等方面具备重要价值。
细胞移植和生物材料支架植入被认为是用于神经组织修复的有效方法。
中国天津市神经创伤修复重点实验室江继鹏等的一项最新研究，制造了一种三维胶原/丝素蛋白支架(3D-CF)，其腔体模拟正常脊髓的解剖结构，允许细胞在体外和体内生长，观察其联合神经干细胞(NSCs)移植对大鼠脊髓损伤修复的作用发现，3D-CF+NSCs组的神经行为学评分明显升高，电生理检测中运动诱发电位潜伏期明显缩短，振幅明显增大，MRI和DTI显示的脊髓连续性最好，脊髓损伤空腔填充最好，可见大量再生的神经纤维和轴突，几乎无胶质瘢痕的增生。
上述数据证实，实验所制备的3-D生物打印胶原/丝素蛋白支架联合神经干细胞移植可促进脊髓损伤的修复。
文章研究成果发表在《中国神经再生研究（英文版）》杂志2020年5月第5期。
文章摘要：已有大量研究表明,生物材料支架在促进损伤脊髓轴突再生等方面具you1重要价值。
细胞移植和生物材料支架植入被认为是用于神经组织修复的有效方法。
为此实验作了如下设计：(1)制造备了一种三维胶原/丝素蛋白支架(3D-CF)，其腔体模拟正常脊髓的解剖结构，允许细胞在体外和体内生长，观察其联合神经干细胞(NSCs)移植对脊髓损伤修复的作用；(2)将40只SD大鼠随机分成4组，假手术组仅进行椎板切除术，脊髓损伤组以T10脊髓全横断建立脊髓损伤模型，3D-CF组脊髓损伤后损伤脊髓组织植入3D-CF支架，3D-CF+NSCs组脊髓损伤后损伤脊髓组织采用3D-CF支架和神经干细胞移植联合干预；(3)以神经电生理检测、影像学检测、苏木精伊红染色、嗜银染色、免疫荧光染色和蛋白质印迹分析进行效果评估，与假手术组之外的其他各组相比，3D-CF+NSCs组的神经行为学评分明显升高，电生理检测中运动诱发电位潜伏期明显缩短，振幅明显增大，MRI和DTI 显示的脊髓连续性最好，脊髓损伤空腔填充最好，可见大量再生的神经纤维和轴突，几乎无胶质瘢痕的增生；(4)上述数据证实，实验所制备的3-D生物打印胶原/丝素蛋白支架联合神经干细胞移植可促进大鼠脊髓损伤的修复。
3D打印技术在人体组织工程中的应用3D打印技术是一种先进的制造技术，它可以将数字模型转化为实体物体。
近年来，3D打印技术在医学领域中的应用越来越受到关注。
特别是在人体组织工程领域，3D打印技术正在发挥重要的作用，改变着传统医疗方式，为患者提供更好的治疗方案。
首先，3D打印技术在人体组织工程中的应用之一是生物支架制造。
生物支架是一种用于替代和修复受损组织的人造结构。
通过3D打印技术，可以根据患者的个体特征和需求，定制生物支架的形状和尺寸。
这种定制化的生物支架能够更好地适应患者的体内环境，提高手术成功率和患者的愈合效果。
此外，生物支架可以根据患者的生物材料制作，减少排异反应的发生，为患者提供更安全和可靠的治疗选择。
其次，3D打印技术在人体组织工程中的应用还包括人工器官的制造。
随着器官移植需求的增加，人工器官的研究和开发变得越来越重要。
利用3D打印技术，可以制造出与患者体内器官相似的人工器官，以替代或修复受损的器官。
比如，有研究团队成功地利用3D打印技术制造了人工肝脏和人工心脏等器官。
这些器官不仅可以提供临时的替代功能，还能为患者争取更多的等待器官移植的时间。
此外，3D打印技术还可以制造出微型器官，用于药物筛选和疾病模型的研究，为药物开发和治疗方案的制定提供了更精确和可靠的依据。
另外，3D打印技术在人体组织工程中还可以用于骨骼结构和牙齿的修复。
传统的骨骼修复材料需要时间长且手术操作复杂，而利用3D打印技术，可以根据患者的骨骼结构制造具有精确尺寸和形状的骨骼支架，并将其植入患者的体内。
这种定制化的骨骼支架不仅可以更好地修复骨骼，还能提高手术效率和患者的生活质量。
此外，3D打印技术还可以制造出可植入的牙齿，用于牙齿修复和种植，提供了一种可靠和美观的牙齿替代方案。
除了上述应用，3D打印技术还在其他方面展现了巨大潜力。
例如，利用3D打印技术可以制造出高精度的外科手术导板，帮助医生更准确地进行手术操作；同时，3D打印技术还可以制造出智能药物释放系统，实现药物的精准控释，提高治疗效果；此外，3D打印技术还可以制造出仿生的假肢和矫形器，帮助残障人士恢复正常生活功能。
书山有路勤为径；学海无涯苦作舟微型生物3D打印支架，可以再生受损的周围神经【中国技术前沿】加拿大萨斯喀彻温大学的科学家们已开发出微小的3D打印支架，可以指导神经细胞的再生，可能恢复周围神经系统受损患者的触觉和运动控制。
这种微小的生物印刷支架每侧长度不到一厘米。
微型生物3D打印支架，可以再生受损的周围神经周围神经是我们的大脑和脊髓与我们身体其他部分之间的联系，它们很脆弱，容易受损。
它可能被毒素，不良饮食，创伤或糖尿病等疾病所破坏，这些疾病影响全球约4.22亿人。
神经被组织包围，起到绝缘的作用。
周围神经系统的损伤会影响我们的触觉和运动控制，严重的周围神经损伤可能会导致对该区域的完全丧失感觉。
目前用于治疗神经系统由于损伤导致的大间隙的标准是神经自体移植，来自身体另一部分的供体神经移植，用于修复和闭合周围神经损伤的神经间隙。
但是，这个过程并不，神经修复的供体部位有限，甚至成功的移植物通常只能恢复神经原始功能的一部分。
而CLS的相衬成像计算机断层扫描可以对要生产的支架进行准确和高度详细的3D重建。
由萨斯喀彻温大学Daniel Chen领导的组织工程研究小组的博士后研究员Liqun Ning过去几年一直在研究是否可以使用3D打印和生物技术相结合来解决这个问题并帮助神经细胞再生。
Ning的工作涉及使用施万细胞，支持神经系统中的细胞，可以迫使神经细胞正常生长，在3D打印的水凝胶支架上，以促进和引导受损神经的再生。
Liqun Ning准备一种解决方案，以保持样品支架融合。
在这一点上，宁想在这种方法看到常规医疗用途之前解决支架中的一些问题。
他想尝试一些不同的技术来更好地指导神经系统的发育。
然后专注下一代成长，为了孩子。
设计个性化康复支具骨科也用上了3D打印快报讯（通讯员唐晓记者刘峻）3D打印心脏、人工椎体、胸骨……伴随着科技的发展，3D打印技术应用在医疗领域也越来越广泛。
1月27日上午，泰康仙林鼓楼医院医学3D打印工作站落成，意味着南京人看骨科也能用上3D 打印技术。
通过几分钟的三维扫描过程快速获得患者肢体的形态，再导入电脑里，使用事先处理好的模块进行简单的操作，就能够制作出一个个性化的康复支具，如果是小朋友，还能够在上面打印钢铁侠、机器猫等卡通图案，不仅能够在术后固定患肢，对运动损伤的康复也有不错的效果。
泰康仙林鼓楼医院运动医学中心首席专家、南京大学医学院副院长、南京大学医学院附属鼓楼医院运动医学与成人重建外科行政主任、医学3D打印工作站带头人蒋青教授表示，与传统石膏支具相比，医学3D打印出来的支架已经可以完全代替现有的石膏，且具有质量轻、可调节松紧度、透气、防水、舒适度更高、更具有美观性等优势，但由于3D打印成本相对传统石膏来说，成本比较高，还没有大规模推广，对于有需求的患者，在价格相差不大的情况下，患者可以考虑3D 打印的固定支架。
很多人常年受足跟痛折磨。
一个8岁的小朋友，最近半年，两边脚后跟活动的时候一直疼痛，试用了市面上的各种足跟垫，都不能缓解。
蒋青教授介绍，事实上，60岁以上人群中有1%-3%的人，尤其是经常运动的人，容易发生足跟痛，足跟痛是运动医学领域最常见的疼痛综合征之一，对于这种症状目前除了止疼药和手术，没有什么特效疗法。
但运用3D 技术，患者只需接受三维扫描，就可以拿到一双完全贴合自己脚后跟形态的足跟垫。
足跟垫可以将足弓下韧带的负重分散至四周，减轻疼痛。
打印一副足跟垫只需两个多小时，费用大约四百元。
目前，在骨科领域，3D 打印正快速地完成从实验室到临床的科技成果转化。
不仅仅可以用3D打印技术制作各种解剖模型、手术导板，也用它来研制各种新型的植入物，如髋臼臼杯、脊柱椎体等。
据悉，未来泰康仙林鼓楼医院3D打印工作站将致力于组织工程支架、关节假体、康复支具的临床应用研发。
3D打印技术在生物组织工程中的应用随着科技的不断进步，3D打印技术已经成为了一项比较成熟的技术。
在过去的十年中，3D打印技术在制造业、医疗、建筑等领域得到了广泛的应用。
其中，在生物组织工程中的应用尤为引人注目。
3D打印技术是一项集成了计算机辅助设计和制造的技术。
通过计算机进行设计，将设计图像转换为数字化模型，然后将这些模型通过3D打印机打印出来。
这样，便可以在较短的时间内生产出复杂的物体和结构。
在生物组织工程中，3D打印技术可以应用于不同的方面。
例如，可以用于制造生物组织和器官、生物支架、植入物等。
通过3D打印技术，可以精确控制物体的形态、大小和材料。
这使得对于医生来说，手术等操作将更为精准和安全。
生物组织和器官的制造是3D打印技术最具有潜力的领域之一。
利用3D打印技术，医生可以实现定制化的器官和组织的制造，这些器官和组织可以与患者的身体完美地匹配。
同时，这些器官和组织也可以比传统手工制造的更加精确和复杂，因此在手术中使用这些器官和组织能够进一步提升手术成功率。
在生物支架的制造方面，3D打印技术可以为患者提供“建造的骨骼系统”，可以更好地恢复伤病后的运作。
生物植入物的制造也是3D打印技术的应用之一。
植入物可以直接放置在一个人的身体中，用以填补空洞以及加强人体的部位。
使用3D打印技术，可以制造出复杂的骨状构造，以支撑植入物在患者体内的稳定性。
尽管3D打印技术在生物组织工程中的应用还不是十分成熟，但此项技术已经吸引了整个医疗行业的关注。
未来，3D打印技术将会获得更多的投资，并发展出新的应用领域。
相信在不久的将来，这项技术将会为患者提供更加精准、安全和有效的治疗方案。
生命科学中的3D打印技术3D打印技术是一种先进的生产制造技术，它可以将数字化设计的三维模型转化为实物，通过逐层加工来制造所需的产品。
近年来，随着技术的不断发展与创新，3D打印技术已经逐渐应用到了生命科学领域中，为生物医药、医疗设备和人体器官等方面带来了巨大的变革。
一、3D打印技术在生物医药领域中的应用3D打印技术在生物医药领域的应用主要集中在三个方面：定制化医疗器械、药物制剂和仿生组织。
1、定制化医疗器械：3D打印技术可以为医生设计并打印医疗器械，避免了传统制造过程中产生的浪费和成本。
例如，3D打印技术可以为病人制造合适的义肢或人工关节，可以根据患者的具体情况定制口腔种植物或人工耳蜗等医疗器械，从而更好地满足患者的需要。
2、药物制剂：3D打印技术可以根据药物的物化性质、吸收及代谢特性等进行精准的制剂和调整，实现个性化和精准治疗。
例如，压成片剂、定型颗粒或液体有机物等药物研究已经成为3D生物打印应用的重要方向。
3、仿生组织：3D打印技术可以将生物材料或其复合材料组装和修饰成一种可用于细胞或细胞生长的基质。
例如，3D打印技术可以通过托蘭第方法制备组织工程所需的支架结构，此外还可以实现细胞粘附、细胞增殖和细胞分化等生物反应。
关于失聪等方面的研究也正在进行，因为小鼠和豚鼠已经通过3D打印耳蜗功能恢复。
二、3D打印技术在医疗设备领域中的应用3D打印技术在医疗设备领域中的应用较为广泛，其中主要包括各种医疗设备的建模和制造、医疗设备的拓展、器械及康复设备、医疗设备治疗食管疾患等等。
1、各种医疗设备的建模和制造：3D打印技术可以快速而精确地制造医疗设备，例如上述的义肢和人工关节，从而改善或改变病人的生活质量。
2、医疗设备的拓展：3D打印技术可以提供非常适合个人身体结构的医疗设备，例如牙齿矫正器，从而减少患者的不适和不便。
3、器械及康复设备：3D打印技术可提供更多的适合患者的器械，从而增强其效果，同时也可以制造出适合每个特定患者的康复设备，从而帮助其完成更好的康复。
生物医学工程中的3D打印技术应用实例近年来，随着科技的不断进步，3D打印技术在生物医学工程领域的应用逐渐受到重视。
3D打印技术通过将数字化模型转化为实体对象，可以快速、精确地制造复杂的生物医学器械和组织结构。
它不仅为医生和研究人员提供了更便捷、高效的工具，也为患者提供了个性化、定制化的治疗方案。
以下是生物医学工程领域中利用3D打印技术进行的一些成功应用案例。
首先，3D打印技术在生物医学领域中用于制造人工器官。
传统的人工器官制造过程通常较为繁琐，需要经过复杂的工艺流程和长时间的等待。
而3D打印技术可以根据患者的具体情况，快速制造出符合个体需求的人工器官。
例如，患有先天性心脏病的患者通常需要进行心脏移植手术，而且缺乏合适的供体会造成很大的困难。
利用3D打印技术，医生可以根据患者的心脏结构和尺寸，打印出与其心脏相匹配的人工心脏。
这种个性化的人工器官制造方式，不仅可以提高手术成功率，还可以减少患者排队等待时间。
其次，3D打印技术在生物医学领域中应用于生物材料的制造。
传统的生物材料制造依赖于人工加工，因此存在一定的误差和可塑性不足。
而利用3D打印技术，可以根据患者的具体需求和生物特征，精确地打印出符合其要求的生物材料。
例如，针对关节炎患者的治疗，医生可以将患者的关节扫描数据输入到3D打印设备中，制造出与其关节完全匹配的支持材料。
这种个性化的生物材料制造方式，可以提高患者的治疗效果和生活质量。
此外，3D打印技术在生物医学领域中也可以用于仿真器官的制作。
仿真器官能够模拟真实器官的形状、结构和功能，为医生的手术操作提供更加真实的环境。
例如，利用3D打印技术可以制造出仿真器官来帮助医生进行手术前的训练和规划。
医生可以在仿真器官上模拟真实手术操作，提高手术的精确度和安全性。
同时，由于仿真器官具有真实器官的特点，医学生和实习医生也可以通过与其进行互动，提升其手术技术和解剖学知识。
最后，3D打印技术在生物医学工程中还可以用于支架、植入物和其他医疗器械的制造。
Chinese Journal of Tissue Engineering Research ｜Vol 25｜No.34｜December 2021｜54453D 生物打印负载转化生长因子β3的软骨复合支架杨 振1，2，李 浩1，2，付力伟1，2，高仓健1，2，姜双鹏2，王福鑫2，苑志国2，孙志强1，2，查康康1，2，1，22222文题释义：3D 生物打印：通过精准控制生物材料、种子细胞、生长因子在整体3D 结构中的位置、组合与互相作用，使之具有生物活性，并能实现与目标组织或生物器官接近相同，甚至更优越的功能。
转化生长因子β3：作为关节软骨组织形成的重要调节因子，可以促进干细胞迁移和成软骨分化，增强软骨损伤的修复，是一种理想的干细胞招募和促分化因子。
摘要背景：通过募集内源性干细胞原位再生软骨损伤的治疗策略，是未来软骨组织工程研究的新方向。
目的：构建既能募集干细胞又能促进其黏附和增殖，且有利于新生组织成熟的组织工程软骨复合支架。
方法：将脱细胞软骨细胞外基质(extracellular matrix ，ECM)与甲基丙烯酸酯化明胶(methacrylated gelatin ，GelMA)混合配制光敏性生物墨水，利用3D 生物打印技术分别制备单纯聚己内酯[poly(Ɛ-caprolactone)，PCL]支架、PCL/GelMA/ECM 支架。
将转化生长因子β3(transforming growth factor β3，TGF-β3)负载于生物墨水中制备PCL/GelMA/ECM/TGF-β3支架，检测其缓释性能。
从形态学、组织学、生物化学、生物力学等角度评价PCL/GelMA/ECM 支架的物理化学性质。
利用CCK-8法检测PCL/GelMA/ECM 支架的细胞毒性。
将脂肪间充质干细胞接种于PCL/GelMA/ECM 支架上，1，4，7 d 后，共聚焦显微镜下观察细胞活性，扫描电镜观察细胞黏附。
