3D打印机下一步打印器官? – 资讯中心 – 中国服装网-www.ncss.org.cn

  综合新华社、《北京晨报》报道 克隆人什么时候能够出现,我们目前仍然不得而知。但神奇的科技已经接近能人造器官的阶段。在网络上广为流传的一则视频中,美国威克森林大学再生医学研究所教授安东尼?阿塔拉展示了这样的场景:在一台沙沙作响的3D打印机上,一块柔软的东西被打印出来,安东尼称这是一个用了7个小时打印的“人类肾脏”。这个肾到底有没有用仍在实验中。

  不过,这种3D打印机已经给人类带来了不少贡献,俨然美国科幻作家罗伯特?希克利笔下的“万能制造机”。人们只要轻轻点击鼠标,它就可以打印出飞机、汽车、步枪、泳衣、首饰、血管,甚至“胎儿”。

  用“生物墨水”打印肾脏?

  据美国威克森林大学的安东尼介绍,打印“肾脏”时,研究人员首先从成年病人的骨髓和脂肪中提取出干细胞,通过采用不同的成长因子,这些细胞能够被分化成不同类型的其他细胞;然后他们再将这些细胞转化成液滴,制成“生物墨水”。然后注射器一层一层地将“生物墨水”喷涂到凝胶支架上,直到器官的三维结构完成。

  听起来很复杂,很多科学家也并不认为这样的肾脏能在人体内正常发挥作用。

  不过,在很多领域,3D打印技术已经大展身手。据国外媒体报道,科学家近期研制了一款神奇的3D打印机,未来在月球基地中生活的宇航员可以使用它将月球上岩石或者特殊材料“打印”成所需要的工具。

  3D打印机的工作步骤是:使用CAD软件来创建物品的模型,比如动物模型、或者微缩建筑等等。然后把模型文件拷贝到3D打印机中,进行打印设置后,打印机就可以把它们打印出来。打印的原料可以是有机物、也可以是无机物。打印机开始工作后,喷头会不断地喷出经过加热后的原料,在专业软件的指挥下顺着轨迹一层层地开始堆叠,直到成品打印完成。

  3D打印机的前世今生

  其实3D打印概念早在几十年前就已提出。上世纪70年代,随着3D计算机辅助设计兴起,设计师能在电脑软件中看到虚拟的三维物体,但要将这些物体用黏土、木头或是金属做成模型则是一个缓慢而费钱的过程。于是,“快速成型”机应运而生,这就是3D打印机的前身。在这个过程中,麻省理工学院的一项发明扮演了重要的角色。1994年,几名来自麻省理工学院的科研和技术专家发明了一种名为“三维打印”的技术,并申请了专利。这种技术成型的速度快,设备价格便宜,操作容易。

  而目前3D打印机的颠覆性创造离不开意大利土木工程师恩里科?迪尼的贡献。7年前,恩里科正进行国际学术交流时第一次见到3D打印机。恩里科一边打量眼前机器,一边对好友说,为什么不用它来造房子呢?几个月后,第一台建筑打印机概念机面世。

  2010年3月,恩里科又宣布,他已成功研制出一种名为“DShape”的大型3D打印机,它能够打印出一幢完整的建筑。恩里科接受媒体采访时说,“这种打印机比常规建筑方法要快四倍,而且所使用的原料也只有原来的三分之一到二分之一,更重要的是几乎不会产生任何废弃物。”

  应用空间广但造价不菲

  此前,3D打印机数量极少,大多集中在“科学怪人”和电子产品爱好者手中。主要用来打印珠宝、玩具、工具、厨房用品。而现在3D打印机正式面市,各行各业都有应用。

  英国《每日电讯报》2009年8月曾报道,英国数码成形公司现阶段正向大型企业推销3D打印机。商店安装3D打印机,顾客可以自己设计首饰甚至衣服和鞋子,自己定制形状、颜色和材质,然后再打印出想要的东西。

  3D打印机也将进入医学界,上文提到的用3D打印机打印肾脏就是其中的一个研究项目。但这项技术也存在排异反应难以避免等弊端。

  由美国Organovo公司研制的3D生物打印机如今已经可以制造动脉,开发者称由这种设备“打印”的动脉最早有望在5年内用于心脏搭桥手术。而心脏、牙齿和骨骼等更为复杂的器官则应该可以在10年内被“打印”出来。

  虽说应用空间广阔,但目前3D打印机造价十分昂贵。

  3D打印机目前分为企业型和家用型。企业型主要为公司提供原型和零部件制作,价格从2万美元至百万美元不等。而小型家用机可以满足个人设计和制作兴趣,可打印眼镜框、浴帘环和玩具,价格在1299美元左右,最高不超过2000美元。

  美国《时代》周刊将3D打印列为“美国十大增长最快的工业”。行业预估,2012年,3D打印市场规模将达到13亿美元,2016年达到31亿美元,2020年达到52亿美元,8年内增加300%。

  服饰

  Continuum是一家提供定制服务的时装公司,现在它也开始卖3D打印的鞋子了。你可以选择不同的颜色、式样、鞋跟高度。鞋子打印出来之后会进行镶皮处理,底部也会加上纹理橡胶。每双定价900美元。

  医疗

  两名科学家用3D打印机为2岁的Emma制作了一个“魔法手臂”。Emma患有先天性多发性关节挛缩症,但“魔法手臂”让她具备了维持日常生活的能力。3D打印版的关节和骨头现在正在帮助大约三万名病人正常行走,3D打印机还可以打印药物处方。但是用它打印复杂的人体器官(如肾脏),还要经过严格的排异实验才能知道这种打印出来的器官能否真正为人体使用。

  汽车

  这辆车的名字为“Urbee”,外表看起来有点“走不动路”,但实际上它每小时能跑上100公里。更让人震惊的是,这辆车的橙色车身、三个轮子、双座位、底盘等所有外部组建都是由美国Stratasys公司的大型3D打印机生产。“Urbee”用电和汽油作为混合动力,是世界上最环保的汽车之一。

  枪支

  今年8月初,科迪?威尔森和他的朋友成立了一个“分布式防御系统”,用户下载他们的武器模型后,就能用3D打印机直接打印出来。当然,用户需要单个地打印AR15的部件,接着打印该枪的子弹,组装起来后才能使用。

  “胎儿”

  日本的一家诊所开始为孕妇提供一项最新的服务,为胎儿制作3D模型。通过使用3D打印机构建模型,并且同时喷涂两层树脂。这项服务起价为10万日元(1270美元)。这项服务在世界范围内尚属首次。

  建筑

  iMateri-alise公司提供打印建筑微型版本的服务,根据大小,价格在400美元到700美元之间。而实际上,3D打印机已经能打印出真正的建筑。

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