4D打印现在如何挽救生命

奥兰多 - 十六个月大的Garrett Peterson的航空公司每天崩溃。

Peterson出生于支气管癌，支气管墙上的软骨薄弱，并在犹他大学院在高压呼吸机上度过了他的一生，让他活着。

同时，在密歇根大学，生物医学工程师斯科特霍尔斯特开发了一个3D印刷夹板，可以随着时间的推移吸收到身体中，但可以在新生儿中持有露天通气，两到三年;这是支气管软骨的时间足够改革健康的气道。

虽然仍然存在风险，但是Garrett的父母 - Jake和Natalie - 让他们的婴儿由一个重症监护机会飞往密歇根大学。经过成功运作后，他们的儿子能够从呼吸机上取出并回家。

使用CT扫描和3D成像软件创建的三种气管植入物的图像。

生物医学夹板只是3D打印的一个示例 - 使用实验室生成的组织或生物材料 - 现在可以用于创建可植入设备以纠正医疗条件。

根据密歇根大学的驻地耳鼻喉科门头和颈部外科医生，植入物可以称为4D打印，因为植入物可以改变形状并随着身体移动或生长而遵守时间。

最初，“4D打印”引用了3D印刷对象，该对象使用了“智能材料”，然后可以自组装。现在，术语涵盖了可以改变形状并符合其环境的3D印刷对象。

莫里森和Hollister今天在今天的快速3D打印和制造大会上谈到了4D印刷背后的科学。

迄今为止，密歇根大学的工程和外科人员成功地植入了四个婴儿的斯托斯，所有这些都能在他们的手术后几周回家。

通过首先执行患者的CT扫描来制造所依赖，从而创建气管的虚拟模型。然后，使用基于比利时的3D打印机制造商的Medical Imagics软件实现了Mightize NV，用于将虚拟结构模拟到气管图像上。

接下来，将图像从基于慕尼黑的EOS上载到Formiga P100 3D打印机，其使用激光烧结将聚己内酯（PCL）的层，生物材料，层的层粘合成特定气管的形状。

四名患者4D印刷的气管植入植入密歇根大学医疗中心。

然后必须将夹板冷冻铣削 - 或冷冻并磨削 - 微米一次，直到它是完美的合适。

虽然创建定制夹板的过程可能看起来艰巨，但它只需要一天。据Hollister称，可以一次打印最多200倍。

夹板必须与患者的免疫系统生物相容，能够抵抗身体周围组织的外部压缩，允许灵活性，径向膨胀或生长，并且必须持续两到四年。

迄今为止，夹板已经达到了成功的医疗植入物的所有标准，甚至在仅仅六个月后计划开始恶化。Hollicter表示，一旦通过周围组织吸收，生物材料就会从身体排出体外。

Hollister，Morrison和其他研究人员认为4D生物材料将远远超出只有呼吸问题的婴儿;他们已经探索了成年人的用途，以纠正骨骼应用，例如面部重建或重建耳朵，将组织固定到位的生物医学支架。

之前和之后。顶部是3个婴儿的图像，迎风者接受了4D印刷的托盘以打开气道。下面是那些婴儿的照片脱掉通风机后，回家。

推进4D印刷需要的是更多的学术和工业伙伴关系，可以实现新材料和制造植入物的方法。

“能够为这些类型的重建印刷更广泛的软材料很重要，”Hollister说。

然而，研究人员认为，4D生物医学印刷领域将爆炸，因为新用途进化。

“我想在未来五年内，我们将看到临床医生的爆炸，以便使用新的想法来使用这一点，”莫里森说。