3D打印技術(shù)的四種方式 將永久改變醫(yī)療行業(yè)

allago   2016-07-26 16:15:07

作為新生事物的3D打印技術(shù),將給藥物研究和生物技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域帶來新的機會。許多新的方法諸如藥物制作、配送支持以及輔助醫(yī)療研究等技術(shù)都將被采用。接下來讓我們來探索它是如何運作的。

3D打印技術(shù)雖然已經(jīng)存在很多年了,但主要還是應(yīng)用在制造業(yè),這種類型的打印,也成為立體光刻,可以通過融合不同的材料一層層的來打印各種東西,可將數(shù)碼3D圖像打印成一個真實的物體。在過去的15年里,3D打印技術(shù)已經(jīng)逐漸應(yīng)用到醫(yī)療行業(yè),比如按用戶需求打印假肢或牙齒等等。而現(xiàn)在,3D打印技術(shù)將可能有機會應(yīng)用于個性化醫(yī)療當(dāng)中。

新藥物的研發(fā)可以通過3D打印技術(shù)來大大提高效率,比僅僅市打印塑料或是金屬物體那么簡單,想象一下,打印藥丸或是人體器官和組織,這就可以使制藥公司以更安全和更低成本的方式來測試新的藥物,這種技術(shù)似乎目前的科學(xué)技術(shù)已經(jīng)能夠達到,并且比以往任何時候都更加接近。

整體醫(yī)療水平將會提高

與其他行業(yè)相比,3D打印技術(shù)在醫(yī)療保健行業(yè)的應(yīng)用還不是很廣泛。專家認為,在投資額高達7億美元(約合人民幣46億元)的3D打印技術(shù)領(lǐng)域,醫(yī)療保健僅占1.6%,這一比例將在未來10年增長到21%。

最新研究結(jié)果顯示,健康和醫(yī)療行業(yè)發(fā)展迅猛。市場調(diào)查公司MarketsandMarkets.com稱,預(yù)計到2020年,在醫(yī)療保健中應(yīng)用3D打印技術(shù)的市值將達到21.3億美元(約合人民幣138億元)。比如牙科行業(yè)的商業(yè)化運作已經(jīng)非常成功,隱適美公司預(yù)計每天都會有50000個客戶定制化牙齒矯正器使用3D打印機打印出來。

3D打印技術(shù)通過另外四種方式將永久改變醫(yī)療行業(yè)


1、個性化的藥方

3D打印技術(shù)可以加入一個全新的方法來制造定制化藥物,專家和研究人員的想法是制造定制化的3D打印口服藥,這時最簡單的方法。醫(yī)學(xué)撰稿人C. Lee Ventola已經(jīng)對此進行了廣泛的研究,她出版的《3D打印的醫(yī)療:現(xiàn)狀和未來的使用》中寫道:個性化的3D打印藥物適用于對同種藥物反應(yīng)不同的各類患者。

2、獨特的劑量

3D打印技術(shù)也可以用來生產(chǎn)獨特劑量的藥物,這一過程是通過噴墨式3D打印技術(shù)來實現(xiàn)的。據(jù)專家介紹,他可能對傳統(tǒng)藥物制造行業(yè)是一個挑戰(zhàn),該工藝制造的新型制劑已經(jīng)過多種藥物測試,隨著時間的推移,我們將看到更多的創(chuàng)新。

3、更復(fù)雜的藥物釋放曲線

藥物釋放曲線可以顯示明藥在患者體內(nèi)分解的時間,親自設(shè)計和打印藥品更容易了解它們的釋放曲線。3D打印技術(shù)可以打印個性化的藥物,通過分層打印帶有粘合劑粉末基底,便于有針對性控制藥物釋放,這就給活性成分之間創(chuàng)造了屏障,讓研究人員能夠更緊密的研究釋放的變化。作為藥品生產(chǎn)企業(yè),他們開始意識到這對他們制造更有效的藥物是一個難得的機會,在未來幾年里,他們會在增加在該領(lǐng)域的研究和投資。

4、打印活體組織

雖然當(dāng)前還不能全面迅速的實現(xiàn),但是專家預(yù)測,在20年內(nèi)將實現(xiàn)真正的全功能3D打印心臟。而現(xiàn)在3D技術(shù)的難點在于打印復(fù)雜的血管。據(jù)Wake Forest再生醫(yī)學(xué)研究所主任 Tony Atala說,每個器官的復(fù)雜程度不同,一些組織比較容易打印,比如皮膚。但是打印心臟、肝臟和腎臟這樣復(fù)雜的器官就比較困難了。

3D打印技術(shù)的四種方式 將永久改變醫(yī)療行業(yè)

生物打印公司BioBots希望替換大型復(fù)雜的傳統(tǒng)設(shè)備,而使用小型、低成本的桌面打印機來打印活細胞。聯(lián)合創(chuàng)始人Danny Cabrera解釋說,他們的設(shè)備可以用人體細胞來構(gòu)建3D活體組織模型,他還解釋了自己公司的打印機用于開發(fā)臨床使用的藥物,并通過現(xiàn)有的藥品行業(yè)銷售渠道進行推廣。

接下來將會發(fā)生什么


在3D打印技術(shù)成為一種常見的醫(yī)療業(yè)務(wù)之前仍然存在一些問題,首先對于多數(shù)準(zhǔn)備開展實驗的公司來說,所需投資的規(guī)模就是一個挑戰(zhàn),另外,據(jù)Ventola稱,打印藥物的概念通常媒體都會一帶而過,在實際操作中所花費的大量資金和時間也常常被低估,公眾對此項創(chuàng)新的期待值還遠遠不夠。

此外還有安全問題,由于該項技術(shù)過于先進,3D打印還缺乏監(jiān)管。Ventola寫到:所謂“車庫生化實驗室”的存在,有可能促進生命科學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新,這些實驗往往都是秘密進行的,從而避免了執(zhí)法部門的干擾,盡管這項研究在技術(shù)上是合法的。

科學(xué)家們已經(jīng)開始意識到3D打印技術(shù)在醫(yī)療保健行業(yè)存在著多重機遇,雖然還需要進行大量的工作, Ventola認為,我們實現(xiàn)這一愿望只是一個時間問題,她還寫到“盡管實現(xiàn)3D打印器官技術(shù)還處于起步階段,但是目前取得的成果還是非常樂觀的”。

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