3D打印出可正常工作的人体心脏 3D打印技术可用范围

3D打印出可正常工作的人体心脏 3D打印技术可用范围

据报道，美国研究人员使用“悬浮水凝胶自由形式可逆嵌入”(FRESH)技术，用胶原蛋白成功3D打印出可正常工作的心脏“零件”。心脏是人类身体里最重要的一个器官，3D打印心脏这项突破性技术向3D打印全尺寸成人心脏迈近了一步。

为什么选用胶原蛋白打印心脏?

胶原蛋白存在于人体的所有组织中，是一种非常理想的3D打印生物材料。但它一开始是液态的，在尝试3D打印的过程中，会变成类似果冻的胶质。

研究人员开发了FRESH技术来防止其变形。FRESH可以让胶原蛋白在凝胶支撑槽中逐层叠加，然后通过从室温到体温的加热，把支撑槽融化，从而得到一个完好的结构。这些结构的精细度可达20微米，可嵌入活体细胞和毛细血管。借助这一方法，可设计打印从毛细血管到整个器官的各种尺度的人类心脏组件。

3D打印技术

3D打印(3DP)即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

原理

日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品，而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。

通俗地说，3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备，比如打印一个机器人、打印玩具车，打印各种模型，甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。

3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式，并以不同层构建创建部件。3D打印常用材料有尼龙玻纤、聚乳酸、ABS树脂、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。