加拿大水族館為海象3D打印金屬牙冠，保護瀕臨滅絕的動物

2020年10月30日，南極熊從外媒獲悉，加拿大高等技術學院(éTS)和蒙特利爾大學的研究人員，為魁北克水族館(Aquébec Aquarium du Québec)的瀕危海象3D打印了金屬牙冠。

目前，這四只海洋哺乳動物正在水族館進行保護，但新的混凝土居所并不太適合它們，因為它們經(jīng)常會用自己的獠牙將自己拉出水面。為了保護海象的牙齒，研究人員利用3D掃描和3D打印技術，精確的制造出金屬牙冠，可以準確地貼合海象的獠牙，防止它們出現(xiàn)牙齒膿腫。

蒙特利爾大學動物醫(yī)學教授Claire Grosset博士解釋說：" 用牙齒行走 在冰和土壤構成的自然環(huán)境中沒有問題，但在由混凝土、金屬和其他材料組成的棲息地中，情況就不同了，這些動物的重量可以達到一噸以上。"

研究人員的3D打印牙冠成功地安裝在一只海象身上（如圖），以防止它們的獠牙受損，圖片來自CNW集團/高等技術學院

呵護瀕危海象

許多大西洋海象，在科學界被稱為Odobenus rosmarus，曾經(jīng)生活在加拿大的北極北部地區(qū)，但多年來它們一直受到滅絕的威脅。大西洋海象在17世紀至19世紀期間因象牙、肉和鯨脂而被獵殺，現(xiàn)在在紐芬蘭和新斯科舍省曾經(jīng)的人口密集地區(qū)已經(jīng)完全滅絕。

石油和天然氣鉆井現(xiàn)在也成為對北極哺乳動物的威脅，因為它減少了可用的海冰數(shù)量，并導致這些對聲音和壓力敏感的動物發(fā)生踩踏事件。為了確保這些瀕危物種能夠繁衍，并引起人們對它們困境的關注，魁北克水族館收留了它們。

海象的拉丁名Odobenus rosmarus大致翻譯為 "用牙齒行走"，這是對它們在自然棲息地活動方式的恰當描述。不幸的是，現(xiàn)在它們生活在水族館里 海象圍欄周圍的混凝土和金屬表面可能會對它們的牙齒造成損害，使它們面臨牙齒膿腫的風險。

△加拿大北部的海象(圖)正成為日益瀕危的物種，圖片來自世界自然基金會

3D打印的牙科護理方法

水族館里的一只重達400公斤的四歲雌性海象，被發(fā)現(xiàn)有特別的風險，獠牙可能會破裂或斷裂。為了防止對牙齒造成任何進一步的損害，獸醫(yī)專家建議用定制的金屬冠保護它們。

雖然過去已經(jīng)開發(fā)出了其他的牙冠，但它們都是采用傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝制作的，研究小組首先評估了哪種金屬材料適合作為牙冠。最終研究人員選擇了鈷鉻合金，因為它可以耐摩擦，同時在鹽水中不易氧化。

△團隊為海象安裝3D打印的牙冠時，沒有使用局部麻醉劑，圖片來自CNW集團/高等技術學院

研究人員3D打印了三種不同的牙冠，它們與象牙的間隙在0.25毫米至0.45毫米之間。手術的獸醫(yī)能夠根據(jù)情況選擇最佳的牙冠，既不會削弱粘合劑的粘合力，也不會阻止它與象牙緊密貼合。

因為麻醉劑對海象有很多潛在的危害，所以團隊決定訓練海象完全靜止，然后為它安裝牙冠。在幾個月的時間里，每天訓練海象三四次，讓它保持越來越長的時間不動，并在成功后給予獎勵。

最終，這只海棲動物成功地連續(xù)保持穩(wěn)定5分鐘，這讓獸醫(yī)專家成功地裝上了一個3D打印牙冠。根據(jù)研究人員的說法，正是由于牙冠獨特的生產(chǎn)工藝，以及哺乳動物和它的訓練師之間的默契配合，使得整個手術成為可能。

近年來，3D打印已經(jīng)被證明是一種有效的野生動物保護手段，方式多種多樣。

來自肯特大學的科學家和保護組織Paso Pacifico，開發(fā)了3D打印海龜?shù)�，以防止哥斯達黎加的真龜?shù)氨槐I和交易。這些被昵稱為 "InvestEggators "的3D打印設備具有GPS跟蹤器，使它們能夠用來發(fā)現(xiàn)長達137公里外的非法貿(mào)易路線。

與此同時，來自佐治亞理工學院的工程師們設計了一種創(chuàng)新的方法來監(jiān)測亞特蘭大植物園的環(huán)境：一個3D打印的Slothbot，這種機器人哺乳動物目前正在40英畝的森林上方的樹上徘徊，確保那里的溫度、天氣和二氧化碳水平保持一致。

香港大學（HKU）的一個建筑師團隊3D打印了128塊六邊形粘土磚，并將它們?nèi)舆M了海里，試圖保護那里的一個本地海洋公園。人們希望，這些用海灣中的熱門物種播種的人造結構，能夠為脫落的珊瑚提供一個新的家園，讓它們登陸。

2020年2月8日，四川朱鹮繁育中心一只雄性朱鹮在一場激烈的配偶爭奪戰(zhàn)中嘴巴受傷。飼養(yǎng)人員發(fā)現(xiàn)時朱鹮下喙中部已折傷。隨后受傷朱鹮被隔離觀察。3月1日，繁育中心工作人員吳永中發(fā)現(xiàn)，受傷朱鹮下喙前端8厘米已出現(xiàn)壞死，需將其截掉。下喙失去支撐后，受傷朱鹮無法自主進食，無法梳理羽毛，影響其求偶信號發(fā)出，失去了原有的雄姿。四川沐川朱鹮繁育中心成功為其安排了3D打印喙安裝手術（使用PEEK高強度材料）。

很早之前，3D打印的的假肢或者植入物就開始為動作治療了，南極熊也報道過了很多相關的案例。

△小狗Derby腿型3D打印定制義肢

△3D打印機為灰雁Vitória制作義喙

△丹頂鶴3D打印鈦合金義喙

△烏龜Uga3D打印制作假肢

△赤腳龜3D打印殼

△企鵝“風笛”3D打印義肢