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3D打印制作人工氣管:未來(lái)或可制造任何人體器官

2013-11-05 11:17 閱讀:1992 來(lái)源:環(huán)球科學(xué) 作者:陳*章 責(zé)任編輯:陳文章
[導(dǎo)讀] 氣管中20個(gè)相互連接,然后分叉伸進(jìn)肺里的環(huán)形軟骨結(jié)構(gòu)保持了新生兒呼吸道的暢通,就好像保持吸塵器軟管張開(kāi)的金屬環(huán)一樣。但是有很少一部分人的軟骨太軟而造成氣管塌陷。另一種植入的斯滕特氏印模(stents)雖能夠從內(nèi)部撐開(kāi)氣管,但它引起的**還是會(huì)經(jīng)

    2011年,卡伊巴(Kaiba)還只有6個(gè)星期大時(shí),他突然停止了呼吸,臉色發(fā)青。他的父母趕緊把他送到了醫(yī)院,醫(yī)生很遺憾地發(fā)現(xiàn)他的左支氣管有先天性 缺陷。此后,病情反復(fù)發(fā)作,直到2012年的一月,外科醫(yī)生們?cè)谒姆尾恐踩肓艘粋€(gè)3D打印的氣管,才使他的呼吸道保持暢通。幾年之后,這個(gè)人造氣管會(huì)在 體內(nèi)自行溶解,到那時(shí)候卡伊巴自身的支氣管就可以發(fā)育到能夠維持正常呼吸的水平。這是人類首次使用3D打印的部件來(lái)幫助組織重組,它被刊登在了《新英格蘭 醫(yī)學(xué)雜志》(NewEnglandJournalofMedicine)5月刊上。
 


    格林醫(yī)生和他的同事們認(rèn)為3D打印機(jī)可以用于制作人工氣管,因?yàn)?D打印機(jī)很容易生產(chǎn)可以組成器官管狀結(jié)構(gòu)的環(huán)。研究人員們使用了生物相容性塑料材料打印這種氣管,并且在小豬身上做了測(cè)試。

    氣管中20個(gè)相互連接,然后分叉伸進(jìn)肺里的環(huán)形軟骨結(jié)構(gòu)保持了新生兒呼吸道的暢通,就好像保持吸塵器軟管張開(kāi)的金屬環(huán)一樣。但是有很少一部分人的軟骨太軟而造成氣管塌陷。另一種植入的斯滕特氏印模(stents)雖能夠從內(nèi)部撐開(kāi)氣管,但它引起的刺激還是會(huì)經(jīng)常造成呼吸不暢。卡伊巴的主治醫(yī)生聯(lián)系到了密歇根大學(xué)的格倫·格林(GlennGreen)醫(yī)生,他和同事們正在開(kāi)發(fā)一種能夠包在坍塌的氣管外的定制氣管,這樣不會(huì)造成任何刺激,而且又能保持氣管暢通。

    研究團(tuán)隊(duì)先給卡伊巴的呼吸道做了CT掃描,用得到的數(shù)據(jù)打印出了一個(gè)模具。然后,他們利用這個(gè)模具制造了一個(gè)合適的、柔韌的套筒來(lái)固定呼吸道。最后一步就是將他的支氣管組織縫在這個(gè)套筒內(nèi),該手術(shù)需要獲得美國(guó)食品及藥品管理局(U.S.FoodandDrugAdministration)的應(yīng)急使用許可。“裝上這個(gè)套筒之后,我們第一次看到他的肺動(dòng)了起來(lái),”格林說(shuō)。3D打印的醫(yī)療設(shè)備以及人體部件的應(yīng)用才剛剛起步,但是格林相信這項(xiàng)技術(shù)有著“巨大的潛力”.

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