心臟修補系統高科技

最近，來以色列自特拉維夫大學的科學家們發明了一種新方法，可以修補“破碎的心”，而我們這裡提到的心可不是什麼受傷的心靈，而是實實在在受到損害的心臟器官。來自特拉維夫大學的團隊創建了一個名為Cybory的心臟修補系統，可以通過特定的活性組織和電子元件來代替部分受損的器官。“這聽起來很科幻，但是 它已經出現了。”研究者之一Tal Dvir教授表示。“我們希望這項成功能夠推動心臟組織的研究，而這個補丁可以擴大真正的心臟組織，並且未來能做的事情更多。”

另外，電子元件部分還可以允許醫生通過遠端的方式監控病人的狀況，醫生可以登錄電腦查看植入的器官是否正常工作。如果醫生感覺到有問題，還可以遠端控制釋放藥物，修復引發的炎症或者進行輸氧。這聽起來很危險，但是的確可以實現。而目前研究人員正在致力於進一步研究，希望可以在沒有人為干預的情況下進行自動修復。

Dvir表示，目前這項技術還需要一段時間才能被真正運用，而暫時患有心血管疾病的病人不得不還得依靠原有方法進行治療。而目前團隊正在改進Cyborg心臟補丁技術，同時團隊也在通過這項技術創建仿生大腦和脊髓組織，未來也將用於治療神經疾病。

據 University of Texas at Austin 的發現，科學家們已從基因裡發現一種 “智慧膠水”，可以有效地用在 3D 列印的器官組織上。這預示著 3D 列印器官離我們又近了一步。

這種基因裡發現的 “智慧膠水” 可以自行設計樣式，從互補的 DNA 鏈中滿足客戶的某些需求，可以列印出更精確的器官。由於 DNA 是一種很精確的物質，因此很難去獲得特製的器官組織。但科學家從一小部分的 DNA 中找到這種“智慧膠水”，如果這種智慧膠水的基因能湊效，在未來將會使用在人體組織與器官上。

據資料顯示，大約有 90% 的器官移植病人在等待腎臟的移植，如這次發現的“智慧膠水”基因能改善 3D 列印器官的話，那 3D 列印器官技術將會離我們越來越近。

近日，麻省理工學院的研究人員與波士頓兒童醫院的醫生聯合研發出一種利用3D列印技術列印心臟模型圖的醫學系統。該系統以核磁共振成像為藍本，只需掃描心臟的8個橫截面輪廓，通過設計好的演算法，一小時內就能列印好心臟模型，不必再像以前一樣花費近10個小時且多次掃描。3D列印技術目前已應用於多種領域，使得科技向前邁進一大步。英國《經濟學人》雜誌則認為3D列印技術將“與其他數位化生產模式一起推動實現第三次工業革命”，不過，3D列印技術也有許多方面尚不成熟。

3D列印技術出現於20世紀90年代中期，印表機內裝有液體或粉末等“列印材料”，通過電腦控制將其層層疊加。最終將電腦上的藍圖變成實物。3D列印技術與普通列印工作原理基本相同，只不過所用的列印材料是金屬陶瓷、尼龍纖維、鐵、鈦合金、磨砂等。

3D列印材料應用的領域廣泛，涉及航太航空、軍事、醫療、服裝等諸多領域。

1、航太領域

航太領域對零件的精准度和精密性有極高的要求，而零件加工難度大、特殊材料利用率低等問題一直長期困擾著這一行業，也成為航空航太事業發展的桎梏。3D列印技術的特性恰好能解決這些問題，故而被廣泛地應用於航太航空領域。3D列印技術在這一領域主要有兩大應用：迅速製造出複雜的零部件與迅速修復零部件。目前已有美國宇航局的3D列印火箭噴射器、俄羅斯技術集團的3D列印無人機等利用這一技術製造出的成品。中國航太科技集團公司也已聯合上海航太技術研究院研製出了一款多鐳射3D印表機，它能夠列印出形狀不規則且極其微小複雜的部件。3D列印技術極大地提高了資源利用率，而且最大限度地節省了時間。

2、軍事領域

在今年的9.3閱兵式中，很多戰機的零部件都採用了3D列印技術。其實，3D列印與軍方有著很大“淵源”：該技術正是出自軍方的“快速成型”技術。早在上世紀90年代，軍方就已提出技術研發構想，只是近幾年才取得突破性進展。3D列印技術的優勢在製造武器裝備時，能夠提高裝備性能並降低成本、縮短時間，還可以很好地進行維修。這對軍事領域來說是很重要的。

3、醫療領域

3D列印的特性使得其在醫療領域也有“用武之地”。日本築波大學的3D列印肝臟模型、北京大學用3D技術列印脊椎植入十二歲男孩兒身體、紐約長老會醫院3D列印心臟救活了兩周大的嬰兒都是這項技術的功勞。此外，它還可以列印人身體上的各種器官，甚至可以複製子宮中的胎兒。

4、服裝及其他領域

除了這些專業領域之外，3D列印對我們生活的更有品質也是有所幫助的。有時我們很難買到一件既合身又合心意的衣服，3D列印技術可以為我們解決這一困擾。經歷了“單量單裁”與大規模生產的時代，今天的服裝行業不只要求速度，更要求個性。而3D列印技術符合潮流，能夠按照設計列印出成品，做到“圖樣進去，服裝出來”，滿足了個性化需求。並且能夠快速成型，節省了時間與原料。

3D列印的服裝以前只限於T台展示等場合，但近日，荷蘭教育文化和科學部的部長Jet Bussemaker女士身穿3D列印的衣裙、鞋子還有手提包出現在9月的荷蘭親王日上。她表示“我之所以選擇在這個時候穿著這套很有科技含量的服飾，就是為了向國民展示荷蘭的高科技和創意產業獲得的成果。”

同理，在食品、家居等生活方面，3D列印技術的特性也使得其在這些領域發揮更大的優勢。

1、產業核心技術尚待革新

3D列印技術尚處於初級階段，技術還不夠成熟。在工作效率方面，3D列印零部件需要花費數小時，速度甚至低於傳統製造業；在材料開發方面，3D列印耗材僅有石膏、光敏樹脂、塑膠、陶瓷等十幾種材料，無法滿足各領域對於材料多樣性的要求；在技術方面，3D技術列印出的金屬製品緻密度、精度達不到要求，需要加工，一旦列印具有複雜曲面的零部件時，其支撐材料難以去除，就無法製造出符合要求的零部件。

儘管3D列印在生活中也有所應用，但由於其價格高、材料難以獲得，所以尚未普及，故而技術的革新是使3D列印技術得到廣泛應用的必要環節。

2、產業市場需求不夠強大

富士康董事長郭台銘曾說：“如果3D列印真有用，我的‘郭’字倒過來寫。”這種觀點雖然偏激，但卻不是毫無根據的，目前，3D列印市場需求極小，做3D列印的企業也呈現出難以維繫之態。武漢濱湖機電是國內第一批涉及3D列印業務的公司，至今虧損依然大於盈利，其總經理周建國透露：“目前，大部分同行生存都很艱難。”被視作國內規模最大的3D列印公司的紫金立德董事長連甯也表示：“我們目前的現金流和資金結構僅能維持企業正常運轉。但若要擴大規模、新增投資或回收前期投資成本，基本上不可能。”由此可見市場需求的疲軟。

一個產業要想發展壯大，市場需求是必不可少的原動力。所以培育市場需求、擴大市場規模是發展3D列印行業的重要任務。

專業領域大有可為，也可能延伸至消費級市場

目前，3D列印概念被炒得熱火朝天。但由於技術、材料、市場等諸多因素的限制，3D列印技術在未來一段時間內為專業領域服務的可能性會更大一些。要使這項新興技術得到發展與普及，延伸至消費級市場，僅有熱情遠遠不夠，更不是大量的資本湧入可以解決的。除了技術的發展與革新之外，還需要商業模式的清晰。3D列印行業應根據自身的特點來決定自己的發展道路。做精做細才是這一產業的長遠發展模式。

據前瞻產業研究院發佈的《2014-2018年中國3D列印產業市場需求與投資潛力分析報告》顯示， 2013年全球3D產業的增速達到81.49%，市場規模達40億美元。我國3D列印技術起步雖晚但升溫快，仍停留在科研階段，尚未實現其他領域普及。

3D列印產業也許會帶來下一次工業革命，但這需要各個領域各盡所長，共同努力。也許隨著技術的成熟與時間的發展，3D列印技術會像當年的電腦一樣，意想不到地大規模進入消費級市場，走入大眾的生活.

根據騰訊、戴客網等綜合採編

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