行業(yè)重磅：3D打印血管開(kāi)始投入醫(yī)療應(yīng)用

　　盡管生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的3D打印解決方案，尤其是3D生物打印可植入人體組織，仍然處于實(shí)驗(yàn)室階段，但美國(guó)馬里蘭大學(xué)Fisher實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們已經(jīng)在嘗試這使用它來(lái)拯救生命。他們關(guān)注的焦點(diǎn)是先天性心臟病(CHD，先心病)，該疾病影響了近1%的新生兒，屬于出生缺陷中的最常見(jiàn)類(lèi)型。日前，科學(xué)家們研發(fā)了一種新型的定制3D打印植入物來(lái)糾正這些缺陷。

　　據(jù)了解，先天性心臟病是一種非常難對(duì)付的病，每年僅在美國(guó)就影響多達(dá)4萬(wàn)多個(gè)新生的嬰兒。盡管有一些治療手段會(huì)讓一些先心病患兒獲得更健康的生活，但是它們并不是普遍適用的。這中間最大的問(wèn)題是由于每個(gè)人的解剖結(jié)構(gòu)上的差異，其表現(xiàn)出來(lái)的心臟缺陷也不相同。以通過(guò)在心臟植入移植物來(lái)治療，但是該植入物需要完美匹配病人的條件——而且并不是總是可行的。此外，當(dāng)前的植入物移植往往容易產(chǎn)生漸進(jìn)梗阻、感染、缺乏生長(zhǎng)潛力等負(fù)面影響。事實(shí)上，如果從病人10—15年后的情況看，移植失敗率都在70~100%范圍內(nèi)。

　　幸運(yùn)的是，3D生物打印的發(fā)展提供了一種可行的替代方案，該方案使用可生物降解材料為患者定制血管植入物。馬里蘭大學(xué)的John Fisher教授和他的組織工程與生物材料實(shí)驗(yàn)室的研究人員名一直致力于開(kāi)發(fā)一種可生物降解支架的制造平臺(tái)。

　　他們因此著手開(kāi)發(fā)一種功能性的全3D打印非細(xì)胞血管植入物。尤其是，他們用了一種被稱(chēng)為聚丙烯富馬酸(PPF)的生物相容性材料。這是一種可降解的聚酯，它包含了一種碳-碳雙鍵，這使它能夠在聚合物鏈之間建立連接——這種特性使它很適合3D打印或者作為功能性的組織支架。不過(guò)要使它可3D打印，還需要與DEF混合在一起(按照5:4的重量比)。

　　在實(shí)際3D打印的時(shí)候，研究團(tuán)隊(duì)使用的是DLP光固化快速成型技術(shù)，他們根據(jù)MRI和CT影響資料使用SolidWorks軟件設(shè)計(jì)出3D模型，然后使用基于DLP技術(shù)的EnvisionTEC Perfactory P4 3D打印機(jī)打印出定制的血管植入物?！?D打印的植入物有效長(zhǎng)度為7毫米，寬為2毫米?！毖芯咳藛T補(bǔ)充道。

　　最終，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，這些PPF支架能夠很好地粘附細(xì)胞結(jié)構(gòu)，并在小鼠心臟的靜脈系統(tǒng)中驗(yàn)證了它的功效。這證明了通過(guò)訴諸3D打印技術(shù)開(kāi)發(fā)這些血管移植物，可以顯著減少制造支架所必需的步驟。更重要的是，科學(xué)家們看到這些PPF 移植物展示出與原生血管同樣的力學(xué)性能。因此，他們認(rèn)為3D打印技術(shù)和這種PPF材料在定制血管支架方面應(yīng)用潛力極大，相應(yīng)地也將會(huì)給先心病患者帶來(lái)很大的幫助。