諾丁漢大學團隊獲批600萬英鎊項目資金，用于推進3D打印醫(yī)用工具包臨床應用

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

利用這筆資金，諾丁漢大學增材制造中心（CfAM）的研究人員計劃提出一個指導性的工具包，以促進整個國家醫(yī)療服務系統(tǒng)的定制醫(yī)療設備的3D打印。據(jù)外界推測，科學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丁等療法。

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

△諾丁漢大學增材制造中心的研究生。照片來自諾丁漢大學

諾丁漢的增材制造中心

諾丁漢大學的增材制造中心位于其Jubilee校區(qū)，致力于在3D打印領域開展基礎和應用研究。研究中心團隊相信，隨著這項技術(shù)的發(fā)展，它將超越單一原料的使用，進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，進而可以制造出耐用、改變生活的醫(yī)療設備。

為了幫助促進這一轉(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?shù)嘏c行業(yè)接觸。

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

△諾丁漢大學的CfAM。照片來自諾丁漢大學

推動增材制造在NHS中的應用

雖然醫(yī)療3D打印在實驗室場景中不斷取得進展，但該技術(shù)卻很少在更廣泛的醫(yī)療保健領域使用。毫無疑問，對這種針對病人的設備的需求仍然強勁，但將它們推向市場可能是一項漫長的任務，因為它們面臨著材料和監(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研究的主要資助機構(gòu)EPSRC已經(jīng)責成諾丁漢的CfAM團隊開發(fā)一個工具包，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)科學家們說，醫(yī)務人員需要具有先進功能的設備，這些設備可以快速、可預測、可靠地進行3D打印，并提供 "撥號"性能。在實踐中，我們希望該團隊的平臺將促進這一點，為NHS和醫(yī)療技術(shù)公司提供一個工具包，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。

諾丁漢大學化學工程系教授Ricky Wildman解釋說："在整個疫情大流行病期間，我們看到COVID-19疫苗發(fā)展的速度創(chuàng)下了一項又一項紀錄，并服務于公眾利益安全。我們現(xiàn)在有機會在這一成功的基礎上，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�！�

一旦準備就緒，該團隊的平臺將在醫(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補充說："多材料、多功能的增材制造有可能徹底改變我們實現(xiàn)醫(yī)療技術(shù)創(chuàng)新的方式。這筆資金將改變醫(yī)療設備和療法的市場應用，這些設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)中不斷地被應用。去年年底，Claudius Regaud研究所和圖盧茲大學醫(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)的一個更傳統(tǒng)的應用中，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病人的畸形。在這個獨一無二的案例中，該團隊幫助一位因幾個良性腫瘤而面部骨骼嚴重受損男性患者完全重建了面部。