近年來，3D打印可謂紅得發(fā)紫，運用的領(lǐng)域也是數(shù)不勝數(shù)。而就醫(yī)療和生物科技領(lǐng)域來說，它能運用的領(lǐng)域也非常之多: 打印器官、配置藥物、定制假肢等等。下面讓我們詳細(xì)看看它是怎樣改變此領(lǐng)域的。
3D打印問世已有多年，首先運用于制造業(yè)。這種打印技術(shù)可以通過組合不同材料來產(chǎn)出幾乎任何物件。在過去的15年中，3D打印已經(jīng)擴展到了醫(yī)療領(lǐng)域，貢獻了定制假肢和移植牙齒等具有開創(chuàng)性的醫(yī)療產(chǎn)品。而現(xiàn)在，3D打印已經(jīng)可以用于私人醫(yī)療了。除了打印塑料、金屬物件，3D打印還能打印出藥片和人類器官，讓醫(yī)療公司開發(fā)更加安全、更加便宜的藥物。
即將來臨的醫(yī)療改革
與其他領(lǐng)域相比，3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用并不多。專家統(tǒng)計醫(yī)療只占3D打印行業(yè)7億美元投資的1.6%。然而，在接下來的十年中，這個數(shù)字將會增長到21%。
最近的調(diào)查更是顯示醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域?qū)⒂瓉硪粋€重大變革。據(jù)市場調(diào)查公司MarketsandMarkets.com預(yù)測: 到2020年，3D打印在醫(yī)療方面可創(chuàng)造21.3億美元生產(chǎn)值。諸如3D打印移植牙齒這樣的醫(yī)療物件已經(jīng)取得了巨大成功，同時隨著3D打印技術(shù)的飛速發(fā)展，該行業(yè)每天打印的定制矯正支架已超過50000件。
3D打印現(xiàn)在已然可以永久性改變醫(yī)療行業(yè)，以下四個例子可以說明。
1、私人定制藥片
3D打印技術(shù)現(xiàn)已可以應(yīng)用于私人定制藥片之上。從最簡單的形式來說，相關(guān)專家的初衷是運用3D打印技術(shù)來生產(chǎn)口服藥片。醫(yī)學(xué)作家C. Lee Ventola曾在書中寫道：“3D打印對于那些需要服用多種藥片的病人來說是一個福音?！?/p>
醫(yī)生和藥劑師可以利用病人的個人信息（比如年齡、種族、性別等）來為他們配制專屬藥物，而不是基于某種藥物配制標(biāo)準(zhǔn)。3D打印技術(shù)還可以讓藥片以復(fù)雜的形式重重堆疊，這樣一來，一顆小小的藥片就可以治療多種疾病。這對病人來說，確實是福音無疑。
2、獨一無二的劑型配制
在藥物生產(chǎn)過程中，3D噴墨打印技術(shù)還可以創(chuàng)造無限量的劑型。專家表示：這種技術(shù)將會挑戰(zhàn)傳統(tǒng)藥物制作技術(shù)。該技術(shù)現(xiàn)已在很多藥物上試用，并會在將來發(fā)光發(fā)熱。
3、更加方便的藥物釋放研究
藥物釋放，即藥物在被病人服用之后的分解過程。設(shè)計和打印藥片首先更人們更加容易理解藥物被釋放的過程。3D打印技術(shù)可以打印出個性化的藥片，并通過打印出能連接層層重疊的矩陣粉床的粘合劑來幫助藥物分解。這就在不同的活性藥物成分之前建立了一個屏障，讓研究人員能更好地研究不同藥物成分的區(qū)別。藥物制造商現(xiàn)在已經(jīng)開始理解3D打印為藥片生產(chǎn)帶來的新機會，因此越來越多的研究者開始致力于此領(lǐng)域。
4、生物器官的打印
3D打印心臟雖然現(xiàn)在不會立馬實現(xiàn)，但是專家預(yù)測不超過20年，我們將會迎來第一顆功能完整的3D打印心臟?，F(xiàn)在現(xiàn)在，3D打印人體器官因為血管網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)面臨著種種挑戰(zhàn)。維克森林再生醫(yī)療研究所主管Tony Atala表示：不同器官的復(fù)雜程度不一樣。因為一些組織（如想人體皮膚一樣的扁平組織）打印起來較為容易，但是一些較為困難，而最為困難的則是心臟、肺和腎器官。
生物打印初創(chuàng)公司BioBots希望制造小型低價的臺式3d打印機來打印生物細(xì)胞，以取代大型復(fù)雜的設(shè)備。共同創(chuàng)始人Danny Cabrera表示該公司的3D打印設(shè)備可以用于建造3D生物組織模型，同時可以用于臨床治療和醫(yī)療器械銷售渠道開發(fā)。 但3D打印的前途雖然光明無限，但道路也甚為曲折。
3D打印技術(shù)要在醫(yī)療領(lǐng)域真正惠及普羅大眾，還面臨著一些困難。一方面，巨大的投資成本讓很多想涉足3D打印領(lǐng)域的公司有所猶豫；另一方面，據(jù)Ventola報道：很多媒體的報道簡化了3D打印的過程，低估了需要投入的金錢和時間。公眾對3D打印的期望很高，但是成本也很大。
同時在安全方面也面臨一些挑戰(zhàn)。因為此項技術(shù)非常之新，3D打印的監(jiān)管還不成熟。Ventola寫到：”所謂的‘Garage biology（車庫生物學(xué)）’技術(shù)可以領(lǐng)導(dǎo)生命科學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新。而此技術(shù)在技術(shù)上合法，但通常是秘密操作，以躲避執(zhí)法部門的干預(yù)。
科學(xué)家已經(jīng)開始理解3D打印為醫(yī)療領(lǐng)域帶來的種種機會，雖然前路尚漫漫，但是Ventola認(rèn)為這只是時間問題。她寫到：“雖然3D打印永遠(yuǎn)改變醫(yī)療領(lǐng)域的道路是曲折的，但是前途無限光明?！?/p>
