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怎样的假肢富有吸引力？据美国一个倡导组织—截肢者联盟（Amputee Coalition）发布，目前美国约有200万人使用假肢。他们使用的假肢与从残酷的“二战”战场上退役的士兵们使用的假肢相比并没有很大改变。假手由金属制造，通过钳形的钩子可以抓住小型物品。
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总部位于旧金山的小公司Bespoke Innovations（定制创新公司）设计并3D打印定制假肢，该公司最近被3D系统公司收购。该公司的创始人之一斯科特·萨米特说：“制造假肢的方法多年来并没有发生太大的改变：将一块泡沫粗略削成一个人腿的形状，然后做一个模具，把泡沫放入其中，去掉多余部分。”
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假肢制造科学实现的大飞跃应归功于医学成像技术、设计软件以及新材料的改进，而3D打印为截肢者和医生带来了全新的高度定制化。Bespoke公司设计的3D打印假肢可以与使用者的身体和生活方式充分吻合并迎合他们的审美。
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Bespoke公司的制造过程首先是对患者“健康”的腿和他们目前的假肢进行扫描，对扫描数据建模形成设计文件，然后将“健康”的腿叠加到假腿的数字图像上，以确保新定制的肢体能够保持身体的对称。当客户选定属于自己的独特设计后，Bespoke公司将其3D打印出来。
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图7–3 一个时尚的假肢
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图片来源：3D Systems
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Bespoke公司的在线工具（Configurator）允许客户对一系列设计风格进行选择，包括腿的图案、镀层材料以及罩面漆，通过生动的时尚赛车图案或别致的文身满足并体现使用者的喜好。该公司将其制造的假肢命名为“fairings”（美妙的罩），取义专业、时尚、高端的摩托车外罩。
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Bespoke公司网站是这样介绍其产品的：“Bespoke Fairings……不仅使已失去的外形得以修复，更是一种前所未有的个性表达。”使用Bespoke假肢的人的照片显示了他们心态的转变：过去总是隐藏他们的假肢，而现在Bespoke的客户则是自豪地穿着他们的假肢。
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如果我们回到“3D打印生命阶梯”并上升一个梯级，我们将来到3D打印骨植入物。3D打印骨植入物与人造关节目前仍是探索性医学课题。截至目前，使用3D打印的定制钛合金人造关节的患者是幸运的（或者可以说有足够的勇气），他们接受了先进的或者说试验性的医疗。
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绝大部分标准的聚合物或钛合金骨替代物是注塑模具。那些限制塑料或金属机器部件制造的条件同样也限制骨骼制造。例如，不同的骨骼部位必须分别注模，然后再组装起来。刚成形的骨骼需要精确的冷却条件以保证它们不会收缩或变形并保持清洁。冷却过度可能使一块新聚合物骨骼变得易碎，而冷却不足将导致骨骼太软，使用时易受到污损。
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3D打印的钛骨植入物已获得监管部门的批准，但打印的聚合物骨植入物还没有被批准。一旦打印的聚合物骨植入物获得监管部门的批准，它们将带来新的发展，因为聚合物具有钛和陶瓷所缺乏的特性。例如，3D打印的聚合物骨骼可以注入具有生物活性的促进骨生长的添加剂和活性药物成分，如抗生素或消炎药。一个3D打印的头骨可以以无可比拟的精度喷射这些具有生物活性的化学物质。
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2012年有一则轰动全球的新闻，一支外科医疗团队完成了一个极具挑战性的手术：他们将3D打印的钛合金骨插入一位83岁患有口腔癌的比利时妇女的下巴。医疗团队首先对她的下巴进行了CT扫描。然后埃克兹洛克设计与移植公司（Xilloc）将CT扫描数据转换成可打印的设计文件，并通过计算机算法在下颌骨上增加了数千个不规则的凹槽和空洞。通过这种方式，她的血管、肌肉和神经可以更快地与新下颌骨结合，从而完全融入她的身体。
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图7–4 一个新“出炉”的用金属粉末制造的下颌骨植入物
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注：通过选择性激光熔融技术（金属骨泡沫）制造的具有仿生细胞结构的人类下颌骨。
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图片来源：Fraunhofer IFAM
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致力于高端医学3D打印技术的比利时莱尔怀兹公司（LayerWise）打印出这块钛下颌骨，方法是用激光照射钛粉，熔化3 000个精密排列的层，最后在打印的骨表面镀上陶瓷。手术几个小时以后，这位妇女就可以讲话甚至喝汤了。
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3D打印：从想象到现实 [:1700398806]
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组织工程学：3D打印干细胞
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“bionic”（仿生）一词由希腊词“bios”（生命）和“electronic”（电子）中的“onic”组合而成，这个词的流行源自20世纪70年代一个非常受欢迎的电视节目，主角是史蒂夫·奥斯汀，即“仿生男人”（the Bionic Man）。而史蒂夫了不起的另一半“仿生女人”（the Bionic Woman）也成功地推出，并在《仿生男人》中不定期地客串。
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由于在体内植入了一些非常昂贵的人造部件，“仿生男人”和“仿生女人”都有超人般的力量和激光般敏锐的头脑。在这些节目播出的国家，播出时段几乎所有的小孩都乖乖地守在电视机旁。我记得我和我的一帮朋友像慢镜头似地奔跑，一边做出夸张的身体动作或假装从敌人的防线下勇敢地逃跑，一边制造出电子配音。
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几十年前，仿生部件听起来很有前途。但未来仿生身体部位的概念将听起来有点儿原始：它们容易出现故障、不能与身体充分融合，而且不能改进，这一点与目前人工置换髋关节和膝盖的限制类似。仿生部件未来将被定制设计的3D打印组织替代。
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如果塑料是行业青睐的原始打印材料，那么干细胞将是生物打印的宠儿。再生医学越进步越倾向于回归自然。组织工程学的未来在于3D打印干细胞，经过精确配置让它们生成活性组织。
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干细胞是人体的原始组成部分，在制造身体部位方面，它们比我们更擅长。干细胞具有非专属性，也就是说它们不会专门地生成身体某个部位的细胞。因此，干细胞可以分化为人体中已发现的约210种细胞类型中的一种。从医学角度讲，干细胞简直就是千足金。