Ngoài nghành nghề dịch vụ quảng cáo, ô tô, thời trang… in 3d trong y học cũng đã tạo nên nhiều thành tựu, phép màu đặc biệt, giúp cải thiện, nâng cao chất lượng đời sống con người ngày một giỏi hơn. ý muốn biết cụ thể những ứng dụng, phép thuật đó là gì, hãy cùng 3Dmanufacturer khám phá ngay các thông tin được share trong nội dung bài viết dưới đây!
Tìm gọi sơ lược về công nghệ in 3 chiều và in 3 chiều sinh học
Để làm rõ hơn về áp dụng in 3 chiều trong y học, trước tiên, chúng ta sẽ đi vào tìm hiểu sơ lược về công nghệ in 3 chiều và in 3d sinh học.
Công nghệ in 3D
Công nghệ in 3d (hay technology sản xuất bồi đắp) được thành lập và hoạt động vào năm 1984. Chúng bao gồm 1 chuỗi những quy trình khác nhau được kết hợp một cách thông minh, khoa học, giúp tạo thành các vật thể cha chiều hoàn chỉnh với nhiều hình dạng, kích thước, gia công bằng chất liệu khác nhau.
Bạn đang xem: Máy in 3d sinh học
Cụ thể, để ban đầu quy trình, chuyên môn viên sẽ thực hiện một file kiến thiết đã sẵn sàng sẵn hoặc sử dụng máy quét 3 chiều, quét vật dụng thể nên in để gửi thành file kiến tạo CAD, gửi vào thiết bị tính. Sau các thao tác cắt, phân lớp, các lớp vật tư như kim loại, nhựa, resin,… sẽ được đắp ông chồng lên nhau, định dạng thông qua các thiết lập cấu hình trên laptop và được ấn ra thành đồ gia dụng thể bởi loại sản phẩm công nghệ in 3 chiều chuyên dụng.
In 3 chiều sinh học
In sinh học (bioprinting) đã mang về nhiều thành công, lốt ấn đặc trưng đối với những ứng dụng in 3 chiều trong y học. Đây là technology in 3 chiều sử dụng phối kết hợp các nguyên tố sinh dưỡng, tế bào và vật liệu sinh học, có thể chấp nhận được các chuyên viên y tế rất có thể in ra những cơ quan nội tạng, phần tử cơ thể, mô tế bào, răng, xương người,… ship hàng cho nhiều chuyển động nghiên cứu, đào tạo và huấn luyện hay điều trị thực tế lâm sàng. Từ bỏ đó, gửi y học, lĩnh vực quan tâm sức khỏe cải tiến và phát triển lên một tầm cao mới.
Các ứng dụng in 3 chiều trong y học
Tuy lộ diện từ hơi lâu mà lại chỉ đến gần nhì thập niên qua thì in 3d mới thực sự cải tiến vượt bậc với những bước cải tiến và phát triển vượt bậc, là ngành công nghiệp bao gồm trị giá lên đến mức 5.1 tỷ USD vào năm 2016 và được dự kiến đã đạt con số khoảng 32 tỷ USD năm 2023.
Trong nghành nghề dịch vụ y khoa, âu yếm sức khỏe nhỏ người, công nghệ in 3 chiều đã đưa về một sự cải cách, cuộc phương pháp mạng lớn.
Mô hình sinh học
Ứng dụng in 3 chiều trong y học tập kết phù hợp với những hình hình ảnh thu được trường đoản cú MRI và CT scan, những nhà khoa học hoàn toàn có thể tạo ra phần lớn mẫu cấu trúc, quy mô mô phỏng đúng đắn các bộ phận trong khung người con người. Qua đó, giao hàng cho mục đích đào tạo và huấn luyện hoặc nghiên cứu. Những bác sĩ có thể chọn ra được phương pháp thực hiện buổi tối ưu nhất cho những ca phẫu thuật, sút đáng kể các rủi ro, tai thay đổi phẫu thuật và thời hạn tiến hành.
Một ví dụ như điển hình có thể kể đến: Với technology in 3d sinh học, những nhà nghiên cứu và phân tích Hoa Kỳ và trung quốc đã tạo ra những quy mô khối u ung thư, được cho phép con fan tìm hiểu, nghiên cứu và phân tích một giải pháp dễ dàng, có thể hiểu rõ hơn về phương pháp các khối u vạc triển, di căn. Từ đó, pha trộn ra những loại thuốc điều trị thích hợp, hiệu quả.
Công nghiệp dược phẩm
Để bằng lòng đưa vào thị trường một loại thuốc mới, những hãng sản xuất dược phẩm bây chừ cần phải đầu tư từ 800 – 1.7 tỷ USD vào câu hỏi nghiên cứu, cải cách và phát triển cùng thử nghiệm lâm sàng trong quảng thời hạn trung bình là 10 năm (đặc biệt là khâu triển khai thử nghiệm trên khung người động vật, người).
Kể cả nghiên cứu, bào chữa thành công thì phần trăm được trải qua để cung cấp trên thị trường cũng rất thấp Điển hình, năm 2016, chưa đến 10% các loại thuốc bắt đầu được chế tao ra tại Mỹ được FDA (cơ quan làm chủ Thực – chế phẩm Hoa Kỳ) chấp nhận.
Sắp tới, cùng với đà trở nên tân tiến của công nghệ in 3 chiều sinh học, thông qua việc vận dụng in 3d trong y học, các nhà nghiên cứu rất có thể đơn giản hóa quá trình thử nghiệm trên bằng cách in ra những quy mô ba chiều, có tác dụng hoạt cồn như những mô, thành phần trong khung hình người. Có thể chấp nhận được việc demo nghiệm, nhận xét tương quan giữa thí nghiệm và thực tế, kiểm soát và điều chỉnh thành phần thuốc tất cả độ chính xác cao rộng với thời gian, sức lực lao động ít hơn.
Đặc biệt, cách thức này không khủng hoảng như khi vận dụng trên tín đồ thật, bỏ lỡ bước xem sét tiền lâm sàng trên khung hình động vật, xử lý khó khăn của cán cân nặng lựa lựa chọn giữa an ninh sức khỏe mang lại con fan và việc bảo vệ “quyền đụng vật”.
Ứng dụng in 3d trong y học – Chế tạo bộ phận giả
Hiện nay, việc sản xuất các thành phần giả cho những người khuyết tật theo cách truyền thống phần đông đều phải đầu tư rất các thời gian cũng giống như chi phí. Bởi vì nó đòi hỏi khuôn đúc mẫu phải được gia công lại hoàn toàn, bảo vệ việc sửa đổi những chi tiết của chân, tay,… có thể vừa khớp tuyệt nhất với những mõm đưa ra cụt. Những người gặp mặt khó khăn trong việc gắn chi giả vày không đủ điều kiện tài chính.
Tuy nhiên, bằng cách ứng dụng in 3d trong y học, các nhà nghiên cứu tại CBM Canada, Viện nghiên cứu Autodesk và Đại học tập Toronto (Canada) sẽ phối phù hợp với nhau để tạo ra các chi giả với thời gian ngắn, mức chi phí rẻ, dễ dàng điều chỉnh hơn vô cùng nhiều. Giải quyết nhu cầu sử dụng của rất nhiều người dân nghèo ở một số trong những nước như châu Phi, duy nhất là Uganda – nước nhà có con số lớn các nạn nhân đã biết thành khuyết tật vì bom mìn.
Ngoài chế tạo bộ phận giả, in 3d còn được ứng dụng thành công trong vấn đề tái tạo bộ phận cơ thể người.
Ghép xương, cố gắng khớp nhân tạo
Trong phần lớn năm quay trở lại đây, với sự phát triển, khả năng ứng dụng của in 3d y học cùng sự ra đời của technology sử dụng vật liệu PEEK vào in 3d để sinh sản hình xương nhân tạo, đã xuất hiện một hướng đi mới cho vấn đề điều trị xong điểm bệnh lý u xương phức tạp.
Vào tháng 11 năm 2019, lần trước tiên ở Việt Nam, các bác sĩ của cơ sở y tế đa khoa Xanh Pôn (Hà Nội) đã thành công xuất sắc hoàn tất nhì ca phẫu thuật thay thế đầu bên trên xương đùi đã bị biến dạng vị u xương của hai bệnh nhân nam bằng cách thức ghép xương đùi được sản xuất từ vật tư in 3d có chiều nhiều năm gần 20cm.
Ngoài ra, các bác sĩ Việt Nam gần đây cũng đã tiếp tục thành công trong việc áp dụng in 3 chiều y học tập khi chế tạo được phần nhiều phần xương tự tạo từ vật liệu Titan. Rất nhiều phần xương này có tạo hình trọn vẹn khớp với kết cấu của đoạn xương bị thiếu, được ghép ghép cực kỳ chặt chẽ, đảm bảo tốt kỹ năng chịu lực. Người bị bệnh sau phẫu thuật có thể nhanh chóng phục hồi và tự chuyên chở trên thiết yếu đôi chân của chính mình mà ko cần bất kỳ một dụng cụ hỗ trợ nào.
Ứng dụng in 3 chiều y tế – sản xuất thiết bị y khoa
Ứng dụng in 3d trong y học hiện tại đã hoàn toàn có thể in ra được các dụng gắng y tế cần thiết như các loại kẹp, cán dao mổ, cặp gắp bầu nhi, kẹp núm máu… bảo vệ vô trùng 100% với ngân sách chi tiêu chỉ bởi với 1/10 các dụng nỗ lực cùng một số loại nhưng được thiết kế bằng thép không gỉ.
Bên cạnh đó, áp dụng in 3d y tế cũng ngày càng khẳng định rõ tầm quan lại trọng của bản thân khi hoàn toàn có thể đáp ứng yêu cầu sử dụng những dụng rứa đặc chế đơn nhất của những bác sĩ trong một số ca phẫu thuật tất cả tính phức hợp cao. Núm thể, chỉ bằng phương pháp chỉnh sửa file thiết kế sao cho cân xứng với yêu cầu trước khi tiến hành in, sự việc đã được xử lý một giải pháp dễ dàng, nhanh chóng và nhân tiện lợi. Đây là vấn đề mà nghệ thuật sản xuất truyền thống lịch sử không thể triển khai được.
Có thể thấy, với nhiều điểm mạnh về mặt bỏ ra phí, thời gian và khả năng chế tạo, áp dụng in 3 chiều trong y học đã tạo nên nhiều phép thuật khó tin cho nghành y khoa, âu yếm sức khỏe mạnh con tín đồ hiện nay, mở ra một tương lai phát triển mới mang lại nhân loại.
Nếu quý khách hàng đang mong muốn ứng dụng in 3d trong y học, vui lòng liên hệ 3Dmanufacturer nhằm được hỗ trợ tư vấn một biện pháp chi tiết, đúng mực và hiệu quả nhất!
3D Bioprinting là gì?
3D Bioprinting là technology in 3d sinh học, tức là công nghệ chế tạo đắp lớp dưới sự cung cấp của phần mềm máy tính, với vật liệu là những tế bào, nhân tố sinh trưởng hay những vật liệu bao gồm tính tương hợp sinh học.
Vật liệu in 3 chiều sinh học còn gọi là Bio-Inks (mực sinh học), được áp dụng để sản xuất các tế bào sống cùng cơ quan nhân tạo bằng technology in 3D.
Quy trình thông thường của technology in 3 chiều sinh học
Trước lúc in 3 chiều sinh học:
Các tế bào được trộn vào trong 1 chất lỏng để cung cấp oxy và các chất bổ dưỡng khác để nuôi sống chúng. Tất cả hổn hợp này chính là Bio - Inks.Trong lúc in 3 chiều sinh học:
Bio - Inks được đặt trong phần tử chứa đồ vật liệu của sản phẩm in và quy trình in 3 chiều được thực hiện.Tiền quy mô thành và được bảo quản trong tủ nuôi ghép để chúng cải tiến và phát triển thành mô trả chỉnh.Sau in 3 chiều sinh học:
Áp dụng kích mê thích cơ học và hóa học vào đối tượng in 3d để bảo toàn tính cơ học với chức năng.Những kích thích này gửi biểu đạt đến các tế bào để điều hành và kiểm soát quá trình tái chế tạo ra và phát triển của các mô.Xem thêm: Cấu Tạo Máy In Lụa Bằng Máy Có Ưu Điểm, Nhược Điểm Gì? Phương Pháp In Lụa Bằng Máy
insaomai.com GIẢI THÍCH
Một số kỹ thuật phổ biến trong in 3 chiều sinh học
In 3 chiều sinh học phương thức phun
Là nghệ thuật in ko tiếp xúc, xịt ra những giọt mực bé dại có sự hỗ trợ của sản phẩm tính bởi 2 cách:
In 3 chiều phun nhiệt: sử dụng nhiệt tạo thành các khủng hoảng bong bóng khí bé dại để có tác dụng lực đẩy cho các Bio - Inks.In 3 chiều phun áp điện: áp dụng kích ưng ý điện tạo thành xung áp suất nhằm phun những Bio-Inks.In 3d sinh học phương pháp Stereographic
Là chuyên môn sử dụng ánh sáng để trùng ngưng những vật liệu polyme để tạo nên các đối tượng sinh học 3D. Công nghệ in 3 chiều trong cách thức này bao gồm SLA, SLS, DLP.
In 3d sinh học phương thức đùn
Là kỹ thuật sử dụng những công chũm cơ khí như pittong, bulong, ống bơm tiêm để chuyển vận hydrogel qua vòi phun cho khay in.
Vật liệu polyme được làm nóng và xuất kho thông qua vòi phun bởi lực cơ học. Technology in 3 chiều trong phương pháp này đó là FDM.
Vật liệu trong công nghệ in 3d sinh học
Polyme tổng hợp:
Một số polyme tổng thích hợp như polyethylene glycol (PEG), polylactide-co-glycolide), poly(ε-caprolactone).Những vật liệu polyme này còn có độ bền cơ học với tính linh hoạt hiệu quả. Tuy nhiên, bọn chúng lại thiếu hụt sự kết dính, sự sinh trưởng của tế bào cùng ít tương thích sinh học.Polyme thoải mái và tự nhiên (phân tử sinh học): protein, cacbohidrat, axit nucleic
Protein: Collagen, Gelatin, Elastin, Fibrin, tơ, đậu nành.Cacbohidrat: Chitosan, Cellulose, Alginate, Pullulan, HS, CS, HA.Axit Nucleic: ADN, ARN.Những vật liệu này đều phải sở hữu tính khả dụng lớn, năng lực xử lý tiện lợi và tốn ít ngân sách để thực hiện.Tầm đặc trưng của 3 chiều Bioprinting
Trong phân tích và cải tiến và phát triển thuốc: tạo thành một phương tiện thử nghiệm thuốc cấp tốc hơn, giá tốt hơn và có tính tương thích với nhỏ người tốt hơn so với thử nghiệm trên hễ vật.
Trong y sinh: stent đường để giúp đỡ các bác sĩ phẫu thuật nối các tĩnh mạch cơ mà ít còn lại biến chứng hơn. Một số hệ thống dẫn truyền thuốc cũng được cải thiện.
Trong công nghệ sinh học: thực hiện tế bào của thiết yếu bệnh nhân nhằm in 3d ghép da với ghép xương, vá nội tạng hay thậm chí còn là cả một cơ quan núm thế.
