3D打印如何改变医疗世界的未来

创客

近年来，3D打印可谓红得发紫，运用的领域也是数不胜数。而就医疗和生物科技领域来说，它能运用的领域也非常之多: 打印器官、配置药物、定制假肢等等。下面让我们详细看看它是怎样改变此领域的。
3D打印问世已有多年，首先运用于制造业。这种打印技术可以通过组合不同材料来产出几乎任何物件。在过去的15年中，3D打印已经扩展到了医疗领域，贡献了定制假肢和移植牙齿等具有开创性的医疗产品。而现在，3D打印已经可以用于私人医疗了。
除了打印塑料、金属物件，3D打印还能打印出药片和人类器官，让医疗公司开发更加安全、更加便宜的药物。

即将来临的医疗改革
与其他领域相比，3D打印技术在医疗领域的应用并不多。专家统计医疗只占3D打印行业7亿美元投资的1.6%。然而，在接下来的十年中，这个数字将会增长到21%。
最近的调查更是显示医疗卫生领域将迎来一个重大变革。据市场调查公司MarketsandMarkets.com预测:到2020年，3D打印在医疗方面可创造21.3亿美元生产值。诸如3D打印移植牙齿这样的医疗物件已经取得了巨大成功，同时随着3D打印技术的飞速发展，该行业每天打印的定制矫正支架已超过50000件。
3D打印现在已然可以永久性改变医疗行业，以下四个例子可以说明。
1、私人定制药片
3D打印技术现已可以应用于私人定制药片之上。从最简单的形式来说，相关专家的初衷是运用3D打印技术来生产口服药片。医学作家C. Lee Ventola曾在书中写道：“3D打印对于那些需要服用多种药片的病人来说是一个福音。”
医生和药剂师可以利用病人的个人信息（比如年龄、种族、性别等）来为他们配制专属药物，而不是基于某种药物配制标准。3D打印技术还可以让药片以复杂的形式重重堆叠，这样一来，一颗小小的药片就可以治疗多种疾病。这对病人来说，确实是福音无疑。
2、独一无二的剂型配制
在药物生产过程中，3D喷墨打印技术还可以创造无限量的剂型。专家表示：这种技术将会挑战传统药物制作技术。该技术现已在很多药物上试用，并会在将来发光发热。
3、更加方便的药物释放研究
药物释放，即药物在被病人服用之后的分解过程。设计和打印药片首先更人们更加容易理解药物被释放的过程。3D打印技术可以打印出个性化的药片，并通过打印出能连接层层重叠的矩阵粉床的粘合剂来帮助药物分解。这就在不同的活性药物成分之前建立了一个屏障，让研究人员能更好地研究不同药物成分的区别。药物制造商现在已经开始理解3D打印为药片生产带来的新机会，因此越来越多的研究者开始致力于此领域。
4、生物器官的打印
3D打印心脏虽然现在不会立马实现，但是专家预测不超过20年，我们将会迎来第一颗功能完整的3D打印心脏。现在现在，3D打印人体器官因为血管网络复杂的结构面临着种种挑战。维克森林再生医疗研究所主管TonyAtala表示：不同器官的复杂程度不一样。因为一些组织（如想人体皮肤一样的扁平组织）打印起来较为容易，但是一些较为困难，而最为困难的则是心脏、肺和肾器官。

生物打印初创公司BioBots希望制造小型低价的台式3d打印机来打印生物细胞，以取代大型复杂的设备。共同创始人Danny Cabrera表示该公司的3D打印设备可以用于建造3D生物组织模型，同时可以用于临床治疗和医疗器械销售渠道开发。
但3D打印的前途虽然光明无限，但道路也甚为曲折。
3D打印技术要在医疗领域真正惠及普罗大众，还面临着一些困难。一方面，巨大的投资成本让很多想涉足3D打印领域的公司有所犹豫；另一方面，据Ventola报道：很多媒体的报道简化了3D打印的过程，低估了需要投入的金钱和时间。公众对3D打印的期望很高，但是成本也很大。
同时在安全方面也面临一些挑战。因为此项技术非常之新，3D打印的监管还不成熟。Ventola写到：”所谓的‘Garage biology（车库生物学）’技术可以领导生命科学领域的创新。而此技术在技术上合法，但通常是秘密操作，以躲避执法部门的干预。
科学家已经开始理解3D打印为医疗领域带来的种种机会，虽然前路尚漫漫，但是Ventola认为这只是时间问题。她写到：“虽然3D打印永远改变医疗领域的道路是曲折的，但是前途无限光明。”