諾丁漢大學(xué)團(tuán)隊(duì)獲批600萬英鎊項(xiàng)目資金，用于推進(jìn)3D打印醫(yī)用工具包臨床應(yīng)用

2023年1月12日，南極熊獲悉，英國工程和物理科學(xué)研究委員會（EPSRC）已經(jīng)授予諾丁漢大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)600萬英鎊的項(xiàng)目資金，用于開發(fā)一個(gè)3D打印工具包，幫助3D打印技術(shù)進(jìn)入該國的醫(yī)院和手術(shù)室。

利用這筆資金，諾丁漢大學(xué)增材制造中心（CfAM）的研究人員計(jì)劃提出一個(gè)指導(dǎo)性的工具包，以促進(jìn)整個(gè)國家醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)的定制醫(yī)療設(shè)備的3D打印。據(jù)外界推測，科學(xué)家們的平臺可以開發(fā)出諸如假肢、"智能藥丸"一類的產(chǎn)品，甚至是重建因慢性疾病而受損的組織的腸道補(bǔ)丁等療法。

諾丁漢國家醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)的顧問穆罕默德-伊利亞斯教授說："這是一項(xiàng)非常令人興奮的工作，通過建立細(xì)胞模型，將提高我們對腸道功能的理解。更重要的是，如果成功，它將促進(jìn)臨床管理模式的轉(zhuǎn)變，并啟動(dòng)使用自體組織工程療法來治療腸道疾病。"

△諾丁漢大學(xué)增材制造中心的研究生。照片來自諾丁漢大學(xué)

諾丁漢的增材制造中心

諾丁漢大學(xué)的增材制造中心位于其Jubilee校區(qū)，致力于在3D打印領(lǐng)域開展基礎(chǔ)和應(yīng)用研究。研究中心團(tuán)隊(duì)相信，隨著這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，它將超越單一原料的使用，進(jìn)入一種多材料打印的形式，在這種形式中，功能和結(jié)構(gòu)被統(tǒng)一部署，進(jìn)而可以制造出耐用、改變生活的醫(yī)療設(shè)備。

為了幫助促進(jìn)這一轉(zhuǎn)變，諾丁漢的CfAM小組正在努力研究支持多功能部件3D打印的過程、材料和計(jì)算方法。該小組還與商業(yè)伙伴合作，將其技術(shù)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)世界的使用案例，它甚至還成立了一家咨詢公司Added Scientific，以適當(dāng)?shù)嘏c行業(yè)接觸。

在過去的工作中，該大學(xué)研究了3D打印技術(shù)在秘密信息存儲方面的應(yīng)用，并與倫敦大學(xué)學(xué)院合作開發(fā)了3D打印大腦頭盔。諾丁漢大學(xué)的研究人員還曾為麻省理工學(xué)院（MIT）對3D打印的環(huán)境影響的研究做出過貢獻(xiàn)。

△諾丁漢大學(xué)的CfAM。照片來自諾丁漢大學(xué)

推動(dòng)增材制造在NHS中的應(yīng)用

雖然醫(yī)療3D打印在實(shí)驗(yàn)室場景中不斷取得進(jìn)展，但該技術(shù)卻很少在更廣泛的醫(yī)療保健領(lǐng)域使用。毫無疑問，對這種針對病人的設(shè)備的需求仍然強(qiáng)勁，但將它們推向市場可能是一項(xiàng)漫長的任務(wù)，因?yàn)樗鼈兠媾R著材料和監(jiān)管審批方面的障礙。

為了解決這些問題，英國工程和物理科學(xué)研究的主要資助機(jī)構(gòu)EPSRC已經(jīng)責(zé)成諾丁漢的CfAM團(tuán)隊(duì)開發(fā)一個(gè)工具包，通過讓臨床醫(yī)生更快地獲得尖端技術(shù)來縮短他們從研究到使用的路徑。

據(jù)科學(xué)家們說，醫(yī)務(wù)人員需要具有先進(jìn)功能的設(shè)備，這些設(shè)備可以快速、可預(yù)測、可靠地進(jìn)行3D打印，并提供 "撥號"性能。在實(shí)踐中，我們希望該團(tuán)隊(duì)的平臺將促進(jìn)這一點(diǎn)，為NHS和醫(yī)療技術(shù)公司提供一個(gè)工具包，幫助加快確定適合特定工作的材料和工藝的過程。

△一位工程師在CfAM測試3D打印裝置。照片來自諾丁漢大學(xué)。

諾丁漢大學(xué)化學(xué)工程系教授Ricky Wildman解釋說："在整個(gè)疫情大流行病期間，我們看到COVID-19疫苗發(fā)展的速度創(chuàng)下了一項(xiàng)又一項(xiàng)紀(jì)錄，并服務(wù)于公眾利益安全。我們現(xiàn)在有機(jī)會在這一成功的基礎(chǔ)上，繼續(xù)改變我們將使人們生活更美好的創(chuàng)新推向市場和臨床的方式�！�

一旦準(zhǔn)備就緒，該團(tuán)隊(duì)的平臺將在醫(yī)院、藥房和更廣泛的國家衛(wèi)生系統(tǒng)中推廣。通過這樣做，諾丁漢研究人員旨在幫助實(shí)現(xiàn)3D打印的潛力，作為生產(chǎn)高功能生物制藥產(chǎn)品、再生藥物、生物催化解決方案等的一種方式，而這些產(chǎn)品是不可能通過傳統(tǒng)的制造方式來創(chuàng)造的。

Wildman補(bǔ)充說："多材料、多功能的增材制造有可能徹底改變我們實(shí)現(xiàn)醫(yī)療技術(shù)創(chuàng)新的方式。這筆資金將改變醫(yī)療設(shè)備和療法的市場應(yīng)用，這些設(shè)備和療法對病人來說是真正的救命稻草。"

△3D打印為病人生產(chǎn)特定的植入物和解剖模型。照片來自3D Systems

盡管3D打印離在國家醫(yī)療服務(wù)體系中大規(guī)模部署還有很長的路要走，但它也在手術(shù)規(guī)劃和病人特定的植入物生產(chǎn)中不斷地被應(yīng)用。去年年底，Claudius Regaud研究所和圖盧茲大學(xué)醫(yī)院的臨床醫(yī)生用生長在她前臂上的3D生物打印鼻子治療了一名癌癥患者。

在3D打印技術(shù)的一個(gè)更傳統(tǒng)的應(yīng)用中，迪拜的醫(yī)生也宣布，他們已經(jīng)成功地用3D打印的鈦合金面部植入物治療了一個(gè)病人的畸形。在這個(gè)獨(dú)一無二的案例中，該團(tuán)隊(duì)幫助一位因幾個(gè)良性腫瘤而面部骨骼嚴(yán)重受損男性患者完全重建了面部。