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深入癌症治疗各个环节,3D打印减轻放的疗法痛苦

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近日,加拿大在用3D打印改善放疗体验方面取得进展。回顾人类与癌症的抗争史,我们会发现,其实3D打印已经深度融入到癌症治疗的各个环节,从实验室中的病理研究、药物测试到临床诊断、手术,这项技术为捍卫生命做出了多样化的贡献。放射疗法是当前治疗癌症的主要手段,它虽然能延续生命,但也给患者造成不同程度的痛苦。近日,加拿大科研人员开发了一种3D打印推注装置,可放置于病人皮肤表面,以控制人体吸收的辐射量,从而使放疗过程更舒适、更省时。

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回顾近些年人类与癌症的抗争历程,我们会发现,新兴的3D打印技术不仅对改善放疗体验有所帮助,而且已经悄然深入到癌症治疗的各个环节,在捍卫生命的斗争中做出了多样贡献。

病理研究与药物测试缺少样本?用3D打印造出来
癌症疗法、抗癌药物的开发少不了具有活性且仿真度高的研究样本。在生物3D打印技术出现以前,科学家们的主要实验对象是二维的单层细胞,这无疑与癌症中形成的肿瘤相去甚远。

2014年,中美两国的研究人员合作开展了一个科研项目,以纤维蛋白做支架,外面包裹上一层宫颈癌细胞,进而用3D打印技术造出一个仿生肿瘤。比起单层细胞,3D打印肿瘤可以提供一个更逼真的研究环境,用以测试各种类型的抗癌药物,并让研究人员更为直观地看到药效。

因确诊太晚而耽误治疗?3D打印让癌症诊断更快捷
在很多治疗失败的癌症病例中,患者如果确诊得更早,本有望治愈。也就是说,及早确诊对挽救癌症病人的生命十分重要。然而,当病人感觉到身体不适,去医院做专项检查时,得出的结果往往已是晚期了。

2015年,一家由美国和以色列合办的工作室Milestone研发了一款3D打印口腔癌检测套件,它的核心设备是用于定位癌变病灶的照明装置,该装置由荧光染料和安全眼镜组成。医生只需将装置插入患者口腔,即可检查出异常部位。通过这种简单的操作,口腔癌的早期确诊率大大提高,可以挽救更多生命。

被癌细胞侵蚀的组织器官谁来取代?3D打印植入物或可当替补
为了避免癌症扩散,病人已经被癌细胞侵蚀的组织或器官往往要被切除。如果失去这些组织器官不会直接威胁生命,那么病人可能从此就要带着一副残躯度过余生;若是这些待切除部位对维持生命至关重要,则必须有替代品植入机体,代行职能。然而,器官与组织移植市场的供求长期严重失衡,许多患者难以得到合适的植入物。生物3D打印的出现或将改变现状。
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2017年6月,我国第四军医大学西京医院顺利完成了全球首例计算机辅助4D打印生物可降解材料填充物乳房重建手术。通过术前3D扫描,患者的缺损部位得到了1:1的精确3D打印复制品。植入物进入身体后,不仅与人体组织结合良好,还刺激了血管组织的再生。此后,植入物会逐渐降解,让新生的人体组织代替缺损部位,保持乳房外形。

除了切除、替换器官别无他法?3D打印有望正面怼癌细胞
比起切除组织器官,最理想的癌症疗法还是在保证机体完整的情况下消灭癌细胞。而来自美国科技巨头欧特克公司的一项技术或许可以让3D打印去完成这一使命,与癌细胞正面交锋。

2014年,欧特克遗传工程师Andrew Hessel提出了一个新的抗癌方法:根据每个人的DNA用3D打印制作个性化溶瘤病毒,注入人体对癌细胞进行精确打击。Hessel目前已成功制作了第一个3D打印病毒,成本仅一千美元。而他的最终目标是把每个病毒的成本降至一美元,从而让癌症患者皆可得到经济而无害的治疗。

前三次科技革命的成果未能使人类彻底攻克癌症,不过随着智能制造技术的崛起,情况正在发生改变。3D打印以及人工智能、机器人等新兴科技为癌症治疗提供了大量新手段、新方法,其中不少展现出非凡效果。癌症的末日或许就在即将到来的智能时代。

来源:中国智能制造网
延伸阅读:
密西根州蒸气喷射3D打印药物治疗癌症以及其他药物

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