2月28日訊，去年夏天，美國陸軍中尉Jason Barnhill帶著堅固的3D打印機和其他可用于生物制造以用于現(xiàn)場醫(yī)療的基本用品（例如人間充質(zhì)干/基質(zhì)細胞（hMSCs））前往非洲一個未公開的沙漠地區(qū)。目的是使用生物3D打印機如何加快愈合傷口，甚至為戰(zhàn)斗中受傷的部隊更換受損的組織。
美國軍事學院西點化學與生命科學系生命科學計劃主任巴恩希爾（Barnhill）領導一個項目團隊，由一群學員進行實驗，以推動該領域的生物3D打印技術的研究，最終目標是開發(fā)用于為現(xiàn)場或醫(yī)療點附近的士兵創(chuàng)造傷口愈合生物制劑，繃帶等。據(jù)美國陸軍新聞報道，位于紐約西點的美國軍事學院的26名一流學員正在對七個不同項目進行生物打印研究：兩個團隊正在研究燒傷和現(xiàn)場護理的生物繃帶；另外兩個小組正在研究如何對血管進行生物工程改造，以使需要血液來源的其他生物打印物品（例如器官）能夠存活下來；一個小組正在研究可行的半月板使用，而另一個小組正在研究肝臟組織打印。
“這很大程度上與我們要使用的生物墨水有關，如果您愿意的話，我們到底要使用哪種材料作為我們的打印機墨水?！?2020級學員艾倫·龔（Allen Gong）解釋說，他是生命科學專業(yè)半月板項目的研究人員， “一旦我們擁有所需的3D模型，那么就可以將墨水正確地堆疊在一起?！?/span>
艾倫·龔和他的隊友們正在研究如何使用生物墨水創(chuàng)建一個可以植入士兵受傷膝蓋的半月板，而其他學員正在尋求打印可以用來測試藥物的肝臟，也許有一天可以消除短缺移植器官。這不是我們第一次聽到美國陸軍將生物印記用于再生醫(yī)學，畢竟它們經(jīng)常遭受外傷，導致四肢喪失，面部受傷和嚴重燒傷。部署的士兵每天都要面對戰(zhàn)斗的危險。但是，能夠立即使用專門為解決災難性醫(yī)療傷害而創(chuàng)建的生物打印機，可能是許多人夢寐以求的解決方案。
2014年，由美國國防部成立的武裝部隊再生醫(yī)學研究所（AFIRM）的科學家廣泛使用3D生物打印機進行皮膚修復研究；但陸軍也正在積極開發(fā)人造3D打印心臟，血管和其他器官，以開發(fā)可定制的3D打印藥物。巴恩希爾（Barnhill）在2019年由健康科學統(tǒng)一服務大學（USU）與美國西點軍校合作進行的試點項目表明，具有生物制造能力的3D打印機可能會改變部署的戰(zhàn)士獲得護理的方式。在他的指導下，這臺3D打印機成功地制造了許多產(chǎn)品，包括可立即使用的手術刀和止血鉗（一種用于在手術過程中控制出血并能夠抓持物體的手術工具），同時將它們鎖定在適當?shù)奈恢靡怨潭ńM織或其他醫(yī)療用具。這些工具由可以現(xiàn)場消毒的材料制成，可減少實際使用中的感染機會。
常見的戰(zhàn)斗傷害包括二度和三度燒傷，骨折，彈片傷口，腦部損傷，脊髓損傷，神經(jīng)損傷，癱瘓，視力和聽力喪失，創(chuàng)傷后應激障礙（PTSD）和肢體喪失。這些傷害中的許多傷害都可以通過可定制的現(xiàn)場生物印刷機解決，但就目前而言，每個團隊的學員都處于研究的開始階段，然后才開始實際的印刷過程。從事半月板計劃的另一名學員和生命科學專業(yè)的撒切爾·謝潑德（Thatcher Shepard）在美國陸軍的一篇文章中表示：“在到達這一點之前[實際上植入他們打印的內(nèi)容之前，肯定有一些飛躍。我們必須確保身體不會拒絕新的生物打印的彎月面和位置。這可能會有困難。目前，我們正試圖制造一個可行的彎月面，然后，我們將進行進一步的研究，以便能夠研究將其實際植入體內(nèi)的方法?！?/span>
他們聲稱，半月板團隊從膝蓋的磁共振圖像（MRI）開始，并致力于建立半月板的3D模型，他們最終將能夠打印該3D模型。該小組的大量研究工作將弄清楚如何以及何時將這些細胞植入正在打印的復雜細胞結(jié)構(gòu)中。
雖然產(chǎn)生器官和血管將是未來定制藥物的巨大好處之一，但生物繃帶團隊的工作可能會在戰(zhàn)斗中直接用于野外。美國陸軍建議，其目標是能夠從受傷的士兵中獲取細胞，特別是一名遭受燒傷的士兵，并在其上打印出帶有內(nèi)置生物材料的繃帶以迅速啟動愈合過程。醫(yī)務人員可能會在其前向作戰(zhàn)基地中部署3D打印機，也可能將其與悍馬一列發(fā)送，以使繃帶可以在現(xiàn)場打印?！拔覀冋谘芯可眢w實際上是如何從燒傷中治愈的，”從事一項生物繃帶項目的生命科學專業(yè)學生Channah Mills說。 “那么，我們可以采取哪些措施來加快這一進程？引入繃帶可以啟動康復過程。您恢復得越快，疤痕就越少，恢復的可能性就越大?！薄罢驹谏锛夹g的最前沿，看到生物工程的潛力，這真是令人驚訝。但是看到3D打印生物材料比塑料要復雜得多?！?/span>
中國3D打印網(wǎng)點評：這些項目是建立在對無菌繃帶進行印刷的現(xiàn)有研究基礎上，然后添加生物工程元素。繃帶上將印有愈合過程所需的特殊皮膚和干細胞。半數(shù)以上從事生物打印項目的學員計劃從西點軍校畢業(yè)后繼續(xù)前往醫(yī)學院學習。這項研究將在4月30日的學院年度項目日期間進行，對于未來的陸軍醫(yī)生來說，這是一個很好的起點，因為他們開始了解和研究一些可能會成為未來盟友的更復雜的技術，幫助他們治愈野外的士兵。
美國軍事學院西點化學與生命科學系生命科學計劃主任巴恩希爾（Barnhill）領導一個項目團隊，由一群學員進行實驗，以推動該領域的生物3D打印技術的研究，最終目標是開發(fā)用于為現(xiàn)場或醫(yī)療點附近的士兵創(chuàng)造傷口愈合生物制劑，繃帶等。據(jù)美國陸軍新聞報道，位于紐約西點的美國軍事學院的26名一流學員正在對七個不同項目進行生物打印研究：兩個團隊正在研究燒傷和現(xiàn)場護理的生物繃帶；另外兩個小組正在研究如何對血管進行生物工程改造，以使需要血液來源的其他生物打印物品（例如器官）能夠存活下來；一個小組正在研究可行的半月板使用，而另一個小組正在研究肝臟組織打印。
“這很大程度上與我們要使用的生物墨水有關，如果您愿意的話，我們到底要使用哪種材料作為我們的打印機墨水?！?2020級學員艾倫·龔（Allen Gong）解釋說，他是生命科學專業(yè)半月板項目的研究人員， “一旦我們擁有所需的3D模型，那么就可以將墨水正確地堆疊在一起?！?/span>
艾倫·龔和他的隊友們正在研究如何使用生物墨水創(chuàng)建一個可以植入士兵受傷膝蓋的半月板，而其他學員正在尋求打印可以用來測試藥物的肝臟，也許有一天可以消除短缺移植器官。這不是我們第一次聽到美國陸軍將生物印記用于再生醫(yī)學，畢竟它們經(jīng)常遭受外傷，導致四肢喪失，面部受傷和嚴重燒傷。部署的士兵每天都要面對戰(zhàn)斗的危險。但是，能夠立即使用專門為解決災難性醫(yī)療傷害而創(chuàng)建的生物打印機，可能是許多人夢寐以求的解決方案。
2014年，由美國國防部成立的武裝部隊再生醫(yī)學研究所（AFIRM）的科學家廣泛使用3D生物打印機進行皮膚修復研究；但陸軍也正在積極開發(fā)人造3D打印心臟，血管和其他器官，以開發(fā)可定制的3D打印藥物。巴恩希爾（Barnhill）在2019年由健康科學統(tǒng)一服務大學（USU）與美國西點軍校合作進行的試點項目表明，具有生物制造能力的3D打印機可能會改變部署的戰(zhàn)士獲得護理的方式。在他的指導下，這臺3D打印機成功地制造了許多產(chǎn)品，包括可立即使用的手術刀和止血鉗（一種用于在手術過程中控制出血并能夠抓持物體的手術工具），同時將它們鎖定在適當?shù)奈恢靡怨潭ńM織或其他醫(yī)療用具。這些工具由可以現(xiàn)場消毒的材料制成，可減少實際使用中的感染機會。
常見的戰(zhàn)斗傷害包括二度和三度燒傷，骨折，彈片傷口，腦部損傷，脊髓損傷，神經(jīng)損傷，癱瘓，視力和聽力喪失，創(chuàng)傷后應激障礙（PTSD）和肢體喪失。這些傷害中的許多傷害都可以通過可定制的現(xiàn)場生物印刷機解決，但就目前而言，每個團隊的學員都處于研究的開始階段，然后才開始實際的印刷過程。從事半月板計劃的另一名學員和生命科學專業(yè)的撒切爾·謝潑德（Thatcher Shepard）在美國陸軍的一篇文章中表示：“在到達這一點之前[實際上植入他們打印的內(nèi)容之前，肯定有一些飛躍。我們必須確保身體不會拒絕新的生物打印的彎月面和位置。這可能會有困難。目前，我們正試圖制造一個可行的彎月面，然后，我們將進行進一步的研究，以便能夠研究將其實際植入體內(nèi)的方法?！?/span>
他們聲稱，半月板團隊從膝蓋的磁共振圖像（MRI）開始，并致力于建立半月板的3D模型，他們最終將能夠打印該3D模型。該小組的大量研究工作將弄清楚如何以及何時將這些細胞植入正在打印的復雜細胞結(jié)構(gòu)中。
雖然產(chǎn)生器官和血管將是未來定制藥物的巨大好處之一，但生物繃帶團隊的工作可能會在戰(zhàn)斗中直接用于野外。美國陸軍建議，其目標是能夠從受傷的士兵中獲取細胞，特別是一名遭受燒傷的士兵，并在其上打印出帶有內(nèi)置生物材料的繃帶以迅速啟動愈合過程。醫(yī)務人員可能會在其前向作戰(zhàn)基地中部署3D打印機，也可能將其與悍馬一列發(fā)送，以使繃帶可以在現(xiàn)場打印?！拔覀冋谘芯可眢w實際上是如何從燒傷中治愈的，”從事一項生物繃帶項目的生命科學專業(yè)學生Channah Mills說。 “那么，我們可以采取哪些措施來加快這一進程？引入繃帶可以啟動康復過程。您恢復得越快，疤痕就越少，恢復的可能性就越大?！薄罢驹谏锛夹g的最前沿，看到生物工程的潛力，這真是令人驚訝。但是看到3D打印生物材料比塑料要復雜得多?！?/span>
中國3D打印網(wǎng)點評：這些項目是建立在對無菌繃帶進行印刷的現(xiàn)有研究基礎上，然后添加生物工程元素。繃帶上將印有愈合過程所需的特殊皮膚和干細胞。半數(shù)以上從事生物打印項目的學員計劃從西點軍校畢業(yè)后繼續(xù)前往醫(yī)學院學習。這項研究將在4月30日的學院年度項目日期間進行，對于未來的陸軍醫(yī)生來說，這是一個很好的起點，因為他們開始了解和研究一些可能會成為未來盟友的更復雜的技術，幫助他們治愈野外的士兵。
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