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3D打印在生物中应用定义技术前景应用发展方向7/17/2024三D打印技术在医学中应用专家讲座第1页
3D生物打印技术定义3D生物打印是以计算机三维模型为基础,经过软件分层离散和数控成型方法,定位装配生物材料或活细胞,制造医疗辅具、人工植入支架、组织器官等生物医学产品3D打印技术,3D生物打印是当前3D打印技术研究最前沿领域。7/17/2024三D打印技术在医学中应用专家讲座第2页
3D生物打印技术前景年,全球3D打印市场规模达28.2亿美元,~年进入快速发展期,三年复合增速达27%。WohlersAssociates预测,未来几年,该市场仍会保持近20%增加,到年,行业规模或达108亿美元,为当前5倍。7/17/2024三D打印技术在医学中应用专家讲座第3页
3D生物打印技术前景3D生物打印发展空间巨大源于三方面原因:全球医疗领域开支巨大,为3D打印技术提供了潜在发展空间;现今社会存在一个健康危机,就是器官短缺。伴随医学不停进步,我们寿命较以前有了很大延长。问题是,我们活越久,我们身体器官就越轻易失灵,而当前,我们没有足够器官来替换。有数据表明,在过去十年里,需要移植器官病人增加了一倍,不过,器官移植手术并没有增加。7/17/2024三D打印技术在医学中应用专家讲座第4页
3D生物打印技术前景3D打印技术以其快捷、准确性见长,以其个性化制造能力与病体需求差异性充分结合,在人工假体、人工组织器官制造方面产生巨大推进效应;我们知道,“3D打印”是通俗叫法,学术名称为“快速原型制造”(RapidPrototypingManufacturing)。它利用当代计算机技术,采取材料累加新成型原理,直接由CAD等数据打印自称三维实体模型。因为人体器官存在很大差异性,不适合采取常规模具来制作人工假肢等器官。这时,3D打印技术就显现出它个性化能力了,我们只需要改变数据,就能够完成器官制造。。7/17/2024三D打印技术在医学中应用专家讲座第5页
3D生物打印技术前景相对其它领域来说,3D打印在医疗行业应用更含有经济性。3D生物打印器官是用来替换失效器官,对此我们毫无选择余地。尤其在现在这种情况下,需要移植器官病人远远比器官多时,其经济效益更是居高不下。当然,当3D生物打印技术成熟以后,那时我们移植器官代价应该不会像现在那么高昂。7/17/2024三D打印技术在医学中应用专家讲座第6页
3D生物打印技术应用3D细胞打印主要有三方面详细应用:作为医学试验研究工具。细胞打印产品包含组织和器官两类,细胞准确定位和培养之后,形成结构具备生物特征,能够作为很好医学研究工具。构建和修复组织器官。细胞打印成型组织和器官能够依据病体需要进行器官移植和修复。7/17/2024三D打印技术在医学中应用专家讲座第7页
3D生物打印技术应用现阶段,一些皮肤、脂肪组织能够打印并用于修复。打印移植器官还在研究中,最有希望率先突破领域可能在人工肝脏方面。做药品研发领域药品筛选模型。细胞打印成型组织和器官能够用来进行药品筛选试验,填补现阶段蛋白筛选直接到动物体筛选技术缺失,提升药品筛选效率和新药研发速度。7/17/2024三D打印技术在医学中应用专家讲座第8页
3D生物打印技术应用康奈尔大学机械工程与计算机科学技术教授胡迪?利普森在出版《3D打印:从想象到现实》一书中,提出了一个“3D打印生命阶梯”概念。胡迪?利普森认为:把身体各部位依据复杂性排列成一个很高阶梯。无生命假肢会位于阶梯底层;中层将是简单活性组织,如骨与软骨;简单组织之上将会是静脉和皮肤;最靠近阶梯顶层将是复杂且关键器官,如心脏、肝脏和大脑;生命阶梯顶层将是完整生命单位—可能有一天将会是具备完整功效人造生命形式。如今,3D打印技术已经实现所构想阶梯底层,我们正在探索中间级并梦想着有一天能够抵达最高级。7/17/2024三D打印技术在医学中应用专家讲座第9页
3D生物打印技术应用当前,第一波3D打印身体部位商用浪潮已经出现,3D打印假肢、牙冠、隐形眼镜与助听器等无生命修复形式已经存在于世界各地成千上万人体内。7/17/2024三D打印技术在
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