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3D打印出可正常工作的人体心脏 3D打印技術可用范围

  • 2019年8月6日 HeMengQin來源:環球網 828 50
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據報道,美國研究人員使用“懸浮水凝膠自由形式可逆嵌入”(FRESH)技術,用膠原蛋白成功3D打印出可正常工作的心髒“零件”

3D打印出可正常工作的人体心脏 3D打印技術可用范围

據報道,美國研究人員使用“懸浮水凝膠自由形式可逆嵌入”(FRESH)技術,用膠原蛋白成功3D打印出可正常工作的心髒“零件”。心脏是人类身体里最重要的一个器官,3D打印心脏这项突破性技术向3D打印全尺寸成人心脏迈近了一步。

爲什麽選用膠原蛋白打印心髒?

膠原蛋白存在于人體的所有組織中,是一種非常理想的3D打印生物材料。但它一開始是液態的,在嘗試3D打印的過程中,會變成類似果凍的膠質。

研究人員開發了FRESH技術來防止其變形。FRESH可以讓膠原蛋白在凝膠支撐槽中逐層疊加,然後通過從室溫到體溫的加熱,把支撐槽融化,從而得到一個完好的結構。這些結構的精細度可達20微米,可嵌入活體細胞和毛細血管。借助這一方法,可設計打印從毛細血管到整個器官的各種尺度的人類心髒組件。

3D打印技術

3D打印(3DP)即快速成型技術的一種,它是一種以數字模型文件爲基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構造物體的技術。

3D打印通常是采用數字技術材料打印機來實現的。常在模具制造、工業設計等領域被用于制造模型,後逐漸用于一些産品的直接制造,已經有使用這種技術打印而成的零部件。該技術在珠寶、鞋類、工業設計、建築、工程和施工(AEC)、汽車,航空航天、牙科和醫療産業、教育、地理信息系統、土木工程、槍支以及其他領域都有所應用。

原理

日常生活中使用的普通打印機可以打印電腦設計的平面物品,而所謂的3D打印機與普通打印機工作原理基本相同,只是打印材料有些不同,普通打印機的打印材料是墨水和紙張,而3D打印機內裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是實實在在的原材料,打印機與電腦連接後,通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來,最終把計算機上的藍圖變成實物。

通俗地說,3D打印機是可以“打印”出真實的3D物體的一種設備,比如打印一個機器人、打印玩具車,打印各種模型,甚至是食物等等。之所以通俗地稱其爲“打印機”是參照了普通打印機的技術原理,因爲分層加工的過程與噴墨打印十分相似。這項打印技術稱爲3D立體打印技術。

3D打印存在著許多不同的技術。它們的不同之處在于以可用的材料的方式,並以不同層構建創建部件。3D打印常用材料有尼龍玻纖、聚乳酸、ABS樹脂、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、钛合金、不鏽鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類材料。

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