“3D”对我们来说很常见，我们经常能够接触到的就有3D电影、3D游戏及3D电视等。但是这些3D都是视觉上体验，我们今天要说的是3D打印技术。
3D打印技术，最近在医学领域有了新发展。中国科学院研究员王秀杰团队与英国曼彻斯特大学王昌凌团队、清华大学刘永进团队联合攻关，创造性地将六轴机器人改造成为生物3D打印机，打印出具有毛细血管网络、能够在体外存活并维持搏动超过6个月的心肌组织。
早在2019年，以色列的科学家便率先做出了人造心脏。它是一个拥有细胞、血管、心室和心房的完整心脏，不过体积比较迷你，大小相当于兔子的心脏，还不能泵血。在这一基础上，科学家对3D打印技术在生物医学应用不断攻关。
如今这一成果让人造复杂器官之路又更近一步，但还无法制造出具有生理功能且长期存活的复杂器官。
3D打印技术跨越平面
为医疗提供“练习”机会
3D打印，又称增材制造，是一种以数字模型文件为基础，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三维物体的技术，就像“搭积木”，是近几年最热门的新兴制造技术。
医生利用3D打印技术给治疗提供支撑已有成功案例。早在2021年，3D打印技术复刻人类心脏，并应用于手术预演，为手术成功提供很大的帮助。
患有先天性心脏病的9岁男孩超超（化名）在武汉亚洲心脏病医院使用了3D打印技术辅助手术。由于心脏内部结构复杂，且他身体问题多，手术难度很大。协商后，医生们给超超做CT、MRI等影像学检查，通过软件精细建模，再导入打印机系统，最终打印出1:1的心脏模型。
医生在对模型进行反复研究后，专家组将术中可能面临的复杂过程大大简化和标准化，制定出手术方案，超超术后恢复良好。
3D打印通过还原器官的模样，让医生有更充足的准备，降低手术风险。
还可“隔空打印”，有了模型，面对需要远程会诊、远程指导手术的情况，指导者可制定更精密的手术方案，降低手术的风险率。
3D打印技术依赖材料的进步
各个领域应用广泛
3D打印技术的兴起和发展与3D打印材料紧密相连，不同的应用领域所用的耗材种类是不一样的。
ABS塑料和PLA塑料是最常用的3D打印材料，服饰、眼镜框、工艺品、玩具等日用品都可以被打印出来。
钛合金材料结合了铝的轻盈性和钢的强度。我国运用钛合金制造航天航空领域飞行器的关键大部件。
亚克力材料和树脂在医疗领域使用广泛。亚克力表面光洁，可用来打印牙齿模型或牙齿矫正治疗；树脂成型精度高，可作为生物模型或医用模型。
3D打印材料的丰富和发展程度是影响技术普及、使用的重要因素。3D打印技术应用广泛，涉及各行各业，随着技术和商业应用的发展，将会给我们的生产生活带来巨大的影响。
广东科技报社融媒体中心
资料参考：
1.《十万个高科技为什么》
2.武汉晚报.硬核！“3D打印时代”到来，医院如何打印一颗心脏
3.中国科学报.3D打印“心肌”体外存活6个月
图源：知乎 武汉晚报 科学网 中科曙光
文字：卢颖 张莉敏
编辑：张莉敏
审核：刘肖勇
