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“3D玩具枪”10小时打出来

上海科技节上,用3D打印机打出的模型以及玩具枪吸引了不少展客的目光。类似的3D打印技术,如今已“植入”不少上海医院,与交大数字医学临床转化教育部工程研究中心合作过的医院已达到了至少15家。

  上海科技节上,用3D打印机打出的模型以及玩具枪吸引了不少展客的目光。/晨报记者 陈征

  昨日,2013年全国科技活动周暨上海科技节在2062新能源主题公园启动,一场充满互动乐趣的科普嘉年华同时开启。百余项新奇尖端又贴近生活的现场展示与市民互动。

  打印玩具枪用牙签打气球

  记者在现场看到,一架3D打印机正在演示“打印”一个茶壶。而在机器旁边还放着不少已经打印好的产品,有手机壳、玩具小人等,还有一把玩具枪。记者拿起这把玩具枪,发现还能扣动扳机,和一般工业生产玩具枪功能一样。据工作人员介绍,这把玩具枪可以发射牙签之类的“小子弹”,威力不可能伤人,但是可以打气球。工作人员表示,该枪是同事在看到国外有人用3D打印手枪后,花了10个小时,打印出15个零部件组装而成的。

  “机器小象”可紧急救灾

  首次在国内亮相的防生小象机器人,外形像六足“钢铁侠”,非常抢眼。据介绍,该机器人负重能力超过100公斤,这个由上海交通大学高峰教授带来的最新机器人成果,主要用于核辐射环境下的紧急救灾任务。

  戴上“眼镜”体验酒驾

  这次活动还设立了科学生活体验广场。记者专门体验了“醉酒镜”,戴上后马上觉得晕晕乎乎,并尝试在一条有多个障碍物的区域里行走。工作人员介绍,这种体验就是为了让市民了解,酒驾后由于酒精的麻醉作用,驾驶者的视力会暂时受损,视像不稳,辨色能力下降,很容易发生事故。

  另外,一套以民防知识为主要内容的民防虚拟实境互动体验系统在室内展区亮相。据组委会透露,这套用于民防科普教育的三维虚拟技术全套设备在完成科技节的现场展示之后,将被安置于上海民防科普教育馆,全年免费向市民开放。

  □晨报记者 周思立

  近期,有关3D打印的话题愈发受到人们关注,这一“神奇”的前沿科技,似乎已与我们的生活越来越近。其实,早在10年前,3D打印技术已经开始运用于临床医学,至今为止,上海市第九人民医院等至少15家本市医院已利用3D打印技术辅助手术。很快,能打印金属物件的新一代3D打印机将引进上海;展望未来,3D打印的骨骼、血管甚至耳朵、肝脏等人体器官,更将有望直接植入人体。这些都不是幻想,而是指日可待的科技未来。

  10年前已开始探索

  如今听起来仍然“神奇”的3D打印机,其实早在2004年,就已来到了交大的实验室,这里也是本市最早将3D打印与临床医学相结合的地方。如今,交大数字医学临床转化教育部工程研究中心的袁建兵工程师每天的工作,就是与医生讨论患者医治方案中的3D打印需求,然后接收医院发来的患者CT参数,在计算机上实现三维重建,然后将数据输入3D打印机里,打印出所需要的模型或手术导板。他告诉记者,这一工作流程,最快只需要两天时间,患者今天就医,后天就能手术。这样的效率在过去几乎是无法想像的。

  昨天在实验室里,袁建兵刚为一例颈椎复位手术3D打印出了颈椎模型和手术所要使用的导板。他告诉记者,医生先给病人颈椎拍CT片,CT断层扫描的过程,好似将颈椎“切”成无数层薄片,3D打印将根据CT输入电脑的数据,再一层层打印出薄片,“堆叠”出颈椎模型。医生拿到颈椎模型后,就能更直观地了解患者的问题,而过去医生设计手术只能“凭空想象”。

  类似的3D打印技术,如今已“植入”不少上海医院,与交大数字医学临床转化教育部工程研究中心合作过的医院已达到了至少15家。其中,整复外科、骨科、口腔外科等科室的医生,如今都在利用它辅助做手术。”

  真正革命是打印金属物件

  在上海交大MED-X学院的实验室里,共有三种3D打印机。最古老的一台虽然只有8岁,却其运用的纸质打印方式,如今已经落伍了。目前使用最多的是第三代3D打印机,名叫激光快速成型机,打印的材料是PSB塑料,大量沪上医院在实施手术中,所使用的头骨模型、盆骨模型等,就是靠它打印出来的。“新一代金属3D打印机很快到了。”王教授所说的金属3D打印机能打印出钛合金等金属物件,前几代3D打印机只能打印纸质或树脂物件,“打印出金属物件,可以说是真正意义上的‘制造技术革命’。”

  在工业上,最先进的金属3D打印机已经可以实现打印出汽车、飞机等庞然大物的金属构件;在临床医学上,用金属材料直接打印的人工骨骼不仅能更好地与骨骼周围组织融合,而且相比传统植入物,这种人工骨拥有更合理的力学性能。

  除了打印人体骨骼之外,金属3D打印机还可以广泛用于牙科。“虽然打印机所用的金属粉材价格临床可以接受,大约为5000元每千克。”王成焘教授告诉记者,但是这样一台金属3D打印机要价高达600万元人民币。

  打印可移植器官不是幻想

  3D打印技术在临床医学上的应用,正在飞速发展。美国科学家已能利用牛耳细胞在3D打印机中“打印”出人造耳朵,可用于先天畸形儿童的器官移植。虽然并不具备新陈代谢、造血等器官功能,但其外形已十分逼真。

  去年,美国维克·弗里斯特再生医学研究所所长、外科医生安东尼?阿塔拉在TED演讲时,当众捧出了一个3D打印而成的肾脏。这一3D打印的肾脏,已比人造耳朵前进了一大步,虽然还不具备功能,无法用于移植,也足以让世人震撼。科技发展的速度令人惊叹,今年4月,美国科学家利用装有细胞的3D打印机,打印出了迷你肝脏,这颗“活的”肝脏甚至拥有很多与真实肝脏一样的功能,包括产生负责将激素、盐和药物运送到身体各处的蛋白质。

  “是理想,但不是幻想。”王成焘教授表示,器官3D打印有赖于生物材料、干细胞、组织培养等多学科的科技突破,在未来,将人体自身活性细胞作为3D打印的原材料,最终就可以打印成人体所需要的器官用于移植,而且不会出现排异反应,并能大大缓解如今器官移植所面临的病患多,可供移植的器官少等实际问题。

  • 责任编辑:房小葵

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