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大西洋游戏管理:3D打印的人类心脏:质感足以乱真

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   在近期的一项新研究中,科学家利用一项新的技术对心脏进行扫描,然后在凝胶中重建了心脏结构。这一过程有点像制作果冻,但在医学上有着非常重要的意义。

  在HBO的科幻剧《西部世界》中,3D打印机已经可以大量生产出人形机器人,并精细地组装成复杂得令人难以置信的人类形态。这些机器人可以做出和人类几乎一样的行为。当然,实现这些需要大量的生物力学工作,以确保身体各部位的协调。这项新研究是一个里程碑时刻,标志着两年来该领域研究的高潮,为外科医生和临床医生带来了即时的希望,也为生物工程器官研究的未来带来了长期的影响。人类朝着制造出活组织人工器官又迈进了一步。

  近日,在《ACS生物材料科学与工程》(ACS Biomaterials Science & Engineering)杂志上,一个研究团队描述了他们如何利用低成本的3D打印机和磁共振扫描数据,制作出人类心脏的可变形全尺寸模拟物。换言之,你可以把它拿在手里,捏一下,会有非常真实的质感;切开它,你能找到心房和心室。这种人工心脏的出现,将有助于外科医生在手术前更好地练习心脏手术,也可能最终导致全功能3D打印心脏的出现,并为医疗设备开发商提供一个前所未有的平台,用来测试他们的产品。

  研究人员将他们的技术称为“自由式可逆嵌入悬浮水凝胶”(Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels,简称FRESH)。首先,他们对一颗真正的心脏进行扫描,然后将数据转换成3D打印机可以读取的格式。由于3D打印机的工作原理是一层一层地叠加材料,因此他们通过一个切片器程序来运行3D图像。论文作者之一、美国卡内基梅隆大学的生物医学工程师亚当·范伯格(Adam Feinberg)说:“对于每一层,程序基本上定义了材料将被挤压的路径,然后将这些路径输入3D打印机。”

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