心肺復(fù)蘇模型

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科技丨美科學(xué)家已成功3D打印出肺臟模型

科技丨美科學(xué)家已成功3D打印出肺臟模型

發(fā)布日期:2022-12-25 作者:康為 點(diǎn)擊:

太快了!真的,太快了!


對(duì)不起,請(qǐng)?jiān)徱辉侔l(fā)出的這個(gè)感慨。


的確,這個(gè)時(shí)代的技術(shù),的確是指數(shù)級(jí)、爆炸性地發(fā)展的,它以加速度前進(jìn),越來越快,快得讓人目眩神迷。


剛剛,消息傳來,美國萊斯大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)成功3D打印出了肺臟模型。而且,這個(gè)用3D打印出來的肺,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了革命性突破,具有“呼吸”功能。


據(jù)《科學(xué)》雜志披露:美國萊斯大學(xué)的Bagrat Grigoryan、Kelly Stevens和Jordan Miller等,通過三維光刻技術(shù),使用生物相容的水凝膠,3D打印了一個(gè)包含血管和氣道的肺臟模型,在其中實(shí)現(xiàn)了血液的氧合;還構(gòu)建了一小塊肝臟,移植到小鼠體內(nèi)后成功存活。實(shí)現(xiàn)血液氧合的意思,就是會(huì)呼吸。簡單來說,就是采用水凝膠材料,利用3D打印技術(shù),打印出了能夠?qū)崿F(xiàn)呼吸功能的肺模型。


而這一切,才僅僅是一個(gè)開始。據(jù)報(bào)道,通過這項(xiàng)突破性的生物組織打印技術(shù),研究人員可以創(chuàng)造出模仿人體血液、空氣、淋巴液和其他重要液體復(fù)雜天然脈管系統(tǒng)的水凝膠器官替代物。


換句話說,過不了多久 ,人類的大部分內(nèi)臟器官的移植難題,就會(huì)被徹底攻破了。


是的,你沒看錯(cuò),今天3D打印技術(shù),正在一日千里的進(jìn)步。面對(duì)這種技術(shù)革命,無論生產(chǎn)、科研還是日常生活,都將會(huì)經(jīng)歷一場顛覆性改變。


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有人或許會(huì)問:究竟什么是3D打印技術(shù)?


其實(shí),所謂3D打印技術(shù),和2D的普通打印機(jī)工作原理差不多。只不過,普通打印機(jī)是用墨水在紙上,打印平面的圖片文字;


而3D打印則是利用金屬、陶瓷、塑料、砂等原材料,通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來,最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成立體的實(shí)物。


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有人或許會(huì)問:萊斯大學(xué),又是如何運(yùn)用3D打印技術(shù),打印出具有“呼吸”功能的肺的?


一句話:三維光刻技術(shù)!


形象地說,就像芯片生產(chǎn)使用光刻機(jī)技術(shù)一樣,美國萊斯大學(xué)研究團(tuán)隊(duì),也是選擇了三維光刻技術(shù),通過光照使光敏樹脂局部聚合,打印出特定的結(jié)構(gòu)。


相比逐點(diǎn)打印的傳統(tǒng)噴墨式3D打印,三維光刻可以同時(shí)處理幾百萬個(gè)體素,再輔以檸檬黃遮光,打印的效率和精度都大幅提高了。


1、他們利用這種打印技術(shù),先嘗試打印了一段帶瓣膜的血管,非常順利。


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2、之后,加大難度,打印肺器官中相互纏繞、且不互通的血管與氣管,依舊順利完成。


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3、最后,攻關(guān)了能夠?qū)崿F(xiàn)氣體交換的肺泡與毛細(xì)血管,并最終成功打印出具有呼吸功能的肺架構(gòu)。


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值得一提的是,運(yùn)用術(shù)3D打印技術(shù)生產(chǎn)人體器官,由于打印材料來自病人自身的組織與細(xì)胞,不會(huì)產(chǎn)生傳統(tǒng)移植帶來的免疫排斥反應(yīng)。


隨著技術(shù)不斷發(fā)展,不會(huì)太久,人類就可以隨意將壞掉的內(nèi)臟扔掉,通過3D打印換一顆完好無損的新器官來替代。


這個(gè)夢(mèng)幻一般的未來,正向我們走來。


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目睹這一幕幕,很多人可能要概嘆不已:3D打印技術(shù)真是來得太快了。


僅僅不到幾年功夫,3D打印技術(shù)已經(jīng)不再是科幻小說,不再是閱讀理解,不再是新聞標(biāo)題,而是實(shí)實(shí)在在的宿命。


目前,人類通過3D打印技術(shù),已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了多個(gè)器官組織生物打印,幫助人類攻關(guān)各類疾病,也讓讓越來越多的病人得到康復(fù)。


1、3D打印外科骨骼:這些輕量級(jí)體外骨骼,可以輔助殘疾人站立和走動(dòng)。


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2、3D打印耳朵:這種類似膠狀物的物質(zhì),能夠像肌肉一樣彎曲,并能夠像神經(jīng)細(xì)胞束一樣傳輸電信號(hào)。


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3、3D打印心臟:這是以色列科學(xué)家利用3D打印技術(shù)打印出的全球第一個(gè)完整的心臟,擁有細(xì)胞、血管、心房和心室。


4、3D打印血管:這種血管可以與人體血管網(wǎng)絡(luò)長在一起,同人體組織相互“溝通”,不會(huì)發(fā)生器官排斥,且可以生長出類似于肌肉的組織。


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5、3D打印支氣管:醫(yī)務(wù)人員利用3D打印機(jī),采用生物材料制作出了一個(gè)可在氣道中開辟通道的夾板,成功挽救了一名支氣管軟化的嬰兒。


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6、3D打印頭骨:美國當(dāng)?shù)氐尼t(yī)療機(jī)構(gòu)正試圖將3D顱骨打印引入到臨床治療中,目前打印材料已經(jīng)報(bào)FDA批準(zhǔn)。


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可以想見,不久的將來,3D打印技術(shù)將讓全球器官移植難題將迎刃而解,誰身上的器官壞了、老化了,都可以用3D打印出來的新器官替代。


而那些亟待手術(shù)的人們,也將不必因?yàn)榈炔坏交铙w器官而絕望地死去,器官也將成為可以批量生產(chǎn)的商品,要多少,有多少。哪個(gè)器官生病了,就像汽車換零件一樣,換掉重來。


如果加上納米技術(shù)、基因科學(xué)的發(fā)展,在不遠(yuǎn)的將來,人體組織器官復(fù)制、衰老替代等一系列難題,將不再是不可能完成的任務(wù)。而人類返老還童、長生不老,或不再是天方夜譚。


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以3D打印技術(shù)、人工智能、基因科學(xué)等為標(biāo)志,第四次工業(yè)革命已經(jīng)近在咫尺。這只命運(yùn)的蝴蝶,已經(jīng)在美國展開了它顛覆之翅,對(duì)人類社會(huì)來說,這是一場充滿不確定性的大海嘯!


一日千里的科技,正在使一切堅(jiān)固的,變成脆弱的;使一切巋然不動(dòng)的,變成變動(dòng)不居的??窗桑S著3D打印技術(shù)、人工智能技術(shù)等的推進(jìn),今后,大部分制造業(yè)和醫(yī)學(xué)將被顛覆:用戶將購買從杯子到房子奶中人體組織等所有產(chǎn)品的設(shè)計(jì),然后就地3D打印出來,而他們的成本便宜。而各種小商品制造者、醫(yī)生,他們的工作技能或?qū)⒀杆龠^時(shí),他們的職業(yè)或?qū)⒅饾u消失。


對(duì)此,斯坦福教授卡普蘭做了一項(xiàng)統(tǒng)計(jì),美國注冊(cè)在案的720個(gè)職業(yè)中,將有47%被新技術(shù)取代。在中國,這個(gè)比例可能超過70%。


作為歷史進(jìn)程中的一份子,人生最重要的任務(wù)是『追隨歷史運(yùn)行的方向』,不要莫名其妙被歷史碾死。


面對(duì)人工智能、3D打印技術(shù)等,我們改變不了科技的進(jìn)程,但是,我們可以改變自己,以及我們下一代的知識(shí)結(jié)構(gòu)。


有學(xué)者分析,面對(duì)步步逼近的新技術(shù)革命,你有三個(gè)選擇:


1、要么積累財(cái)富,成為資本大鱷


2、積累名氣,成為獨(dú)特個(gè)體


3、積累知識(shí),成為更高深技術(shù)的掌握者


新的時(shí)代已經(jīng)漸行漸近,我們只有有意識(shí)提升自己,方能趕上時(shí)代的潮流!


加油?。?!


本文網(wǎng)址:http://www.sem136.com/news/2003.html

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