人类健康的未来（二）3D打印的广阔前景（续）.docVIP

人类健康的未来（二）3D打印的广阔前景（续） 　　美国康奈尔大学机械工程与计算机科学技术教授胡迪?利普森提出了“3D打印生命阶梯”概念，这也恰好符合了目前3D打印技术在医疗领域的应用发展状况。这阶梯底层是“无生命的假肢”，即无需留在体内的医疗器械，包括医疗模型、诊疗器械、康复辅具、假肢等；阶梯中层是“简单的活性组织如骨骼与软骨”，即个性化永久植入物，使用钛合金、生物陶瓷和高分子聚合物等材料通过3D打印骨骼、软骨、关节、牙齿等产品，通过手术植入人体；阶梯再往上是静脉和皮肤；靠近阶梯顶层的是复杂且关键的器官，如心脏、肝脏和大脑，这也是目前科学家正在攻克的主要领域―3D生物打印，即使用含细胞和生长因子的“生物墨水”，结合其他材料层层打印出产品，经体外和体内培育，形成有生理功能的组织结构，一旦这项技术成功，有望解决全球面临的移植组织及器官不足的难题，并能消除器官排斥和免疫抑制带来的问题；最后，生命阶梯的顶层将是完整的生命单位―也许有一天将会是具备完整功能的人造生命形式。 　　下面，让我们具体来盘点一下医疗领域的3D 打印―这项被哈佛材料学家珍妮佛?刘易斯称之为人类另一个登月项目的世纪性突破―已经取得的进展。 　　有用的手 　　美国科罗拉多州的安娜?德?豪尧昆出生时就没有完全成形的右手，手术也不能解决问题。2014年，一个非营利组织出资让那些需要假肢者与3D打印专家志愿者配对，结果安娜的家庭与在她家附近的一位机械工程师盖尔利取得了联系。盖尔利和他的团队耗费了31小时的业余时间来设计，打印，并组装成一个覆盖着塑料外层的艳粉色新手送给安娜。整个项目造价仅为50美元（约合320元人民币）。 　　全新的头骨 　　2014年，荷兰乌得勒支大学医疗中心的外科医生们用一个3D打印的塑料头盖取代一位22岁女性的头骨。一种罕见的疾病造成保护她大脑的骨骼增厚，使她丧失视力，并引起严重的头痛。医生花费23小时完成了手术。这个塑料头盖很有效，因为后来她的视力得以恢复，头痛也停止了。 　　小狗的新皮带 　　小狗德比出生时前腿短小，而且没有前爪。这就使它只能在柔软的表面踱步，而不能到外面散步。但它确实是一条幸运的小狗，因为它的“母亲”为一家从事3D打印的公司工作。在一位专家的帮助下，这家公司为德比专门制造了一个假肢―衬以橡胶的杯子，被做成适合它的前腿，并能从顶部弯曲到底部。现在，它和它的主人每天能奔跑2英里或3英里（1英里约等于1.6千米）。 　　来自海外的礼物 　　生活在海地孤儿院里的史蒂文森生来双手没有手指，所以他不能和朋友一起玩耍。美国加利福尼亚州的一位软件工程师在旅行中看见了史蒂文森，他被感动了。几个月后，他设计并打印了一个新的左手。他把它寄到海地，那里的一个医疗队把它装在史蒂文森身上，使史蒂文森成为他的国家里第一位收到一个3D打印假肢的幸运儿。 　　人造脊柱 　　2014年8月，北京大学的医生们打印了第一个3D脊椎，并将其植入一位名叫明皓的男孩―骨肿瘤患者―的脊柱。他已被切除一部分颈椎以治疗恶性肿瘤。这个钛植入体具有微小的孔隙，所以新的骨头可以长入其中，并让它固定住。 　　制造鼻子和耳朵 　　过去，人们需要花费大量的时间来制造像耳朵或鼻子这样的人造软组织：首先根据病人器官绘制草图，然后制作模型，再手工把它捏成片状，最后使它与病人的身体相匹配。现在，在英国，富锐普设计研究公司精简了这一过程。该公司抛弃了绘制草图的步骤，而使用三维打印机，用轻质材料制造鼻子和耳朵的外层，从而能模拟出正确的皮肤颜色和纹理。结果，更轻的、更适合“穿戴”的鼻子和耳朵可以用比过去少得多的时间制造出来。 　　从今天的皮肤到明天的眼睛 　　在法国国家健康与医学研究院科学家们利用“生物打印”技术制造的细胞，已能真正塑造有效的人体组织。到目前为止，他们已经做了皮肤、指甲和头发的顶层组织，所有这些组织都可以用来测试美容产品和新药的安全性。下一步，他们将试验创建眼睛角膜组织。 　　而据国外报道，用3D打印机打印人类皮肤在5年内就可能成为现实。 　　有多家公司正在研究用活细胞和特制的3D打印机打印人类皮肤，专家预计，这种“生物打印”技术的产业价值到2025年将达到10亿美元（约合62亿元人民币）。 　　头部受伤后的希望 　　一位姓胡的中国农民从一幢房子的三楼坠落到地面，他的头部和大脑受到严重损坏，医生不得不从他头上取出一块大小如智能手机的头盖骨。西安市西京医院的外科医生，用3D打印的钛网植入他的头部左侧。医生希望这个植入物能帮助他的大脑愈合，使他能够重新恢复说话和写字的能力。 　　帮助一个国家的残疾人 　　在哥伦比亚，据称有850000名残疾人，儿童有10万人以上，很多人是由于武装冲突而致残的，他们之中几乎有一半的人都是穷人。以前安装一个假腿或假