比利時哈塞爾特大學(xué)宣布，比利時和荷蘭的科學(xué)家利用三維（3D）打印技術(shù)制成了首個完整的鈦基下顎，并成功將其移植給了一位83歲的老婦，這表明精準(zhǔn)的3D打印技術(shù)可用于人體骨骼和器官的移植。
此前，這名女性患者因患有骨髓炎，損壞了下顎的正常功能。科研人員通過核磁共振成像（MRI）獲取了病患下顎的準(zhǔn)確形狀，并利用激光燒結(jié)3D打印機融化鈦微粒，使其一層層融合，直至重塑出病患下顎的模型，卻無需使用任何黏合劑。這種名為“附加生產(chǎn)”的技術(shù)利用高精度激光束，連續(xù)熔化很薄的鈦金屬粉末來制造器官。每層鈦粉末都與上一層的截面黏合。1毫米厚度需要熔化33層鈦金屬粉末，而制造整個下顎則需要熔化數(shù)千層鈦粉末。制成的下顎上面甚至還帶有可促進肌肉連結(jié)的凹痕和孔腔，以及允許下頜神經(jīng)通過的套筒，以增加患者未來可能需要的支撐結(jié)構(gòu)。其外面也覆蓋了與生物相容的陶瓷層，以便它附著于患者的面部。
雖然人工下顎約107克，要比天然下顎重三分之一，但病人使用起來并不困難。手術(shù)完成之后，患者的下顎迅速恢復(fù)了原來的形狀，吞咽、說話和呼吸功能等也恢復(fù)了正常。通常這種手術(shù)都需要住院兩周至一個月才能完成，而這位病患僅花費了4個小時就完成了此次下顎移植手術(shù)。與傳統(tǒng)的制造方法相比，3D打印技術(shù)使用的材料更少，生產(chǎn)時間也更短。此前最大規(guī)模的3D打印移植是2008年于芬蘭實施的半個上頜骨移植，科學(xué)家通過將3D打印的鈦微粒融入干細胞中，并植入病患的腹部才培養(yǎng)出了與生物兼容的組織。
哈塞爾特大學(xué)的朱爾斯·波肯斯教授表示，這是首次采用定制器官為病人置換整個下顎的手術(shù)。由于3D打印機能制造出厚度僅為數(shù)微米的層疊材料，也幾乎可以與各式原材料兼容，研究人員正在探索以3D打印技術(shù)制造皮膚移植微片的方法，以及利用細胞的正確沉積來構(gòu)建整個器官的途徑。比利時3D打印公司Layerwise的總經(jīng)理彼得·莫瑟里斯也表示，這僅僅是個開始，“附加生產(chǎn)”技術(shù)可使LayerWise生產(chǎn)出更復(fù)雜的、符合病人需求的器官或移植物，在未來應(yīng)用于更廣范圍的移植手術(shù)，而不僅限于人類骨骼結(jié)構(gòu)的移植。
