本篇文章給大家談?wù)勅S支架材料,，以及支架3d模型對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔，本文目錄一覽：，1,、，保肝護(hù)肝四大中成藥有哪些？
本篇文章給大家談?wù)勅S支架材料,，以及支架3d模型對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助,，不要忘了收藏本站喔,。
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保肝護(hù)肝四大中成藥有哪些,？
肝區(qū)脹悶--月見草油膠丸。又脹又痛--茵梔黃顆粒,。一生氣就痛--香砂六君子丸,。有硬塊--大黃蟄蟲丸。
【拓展資料】
一、肝（liver）,，人體臟器名,，五臟之一。是脊椎動(dòng)物身體內(nèi)以代謝功能為主的一個(gè)器官,，并在身體里面充分扮演著去氧化,，儲(chǔ)存肝糖，分泌性蛋白質(zhì)的合成等等,。肝臟也制造消化系統(tǒng)中之膽汁,。在醫(yī)學(xué)用字上，常以拉丁語字首hepato-或hepatic來描述肝臟,。大部分的肝臟疾病都會(huì)有黃疸的癥狀,，這是由于肝臟無法繼續(xù)將膽紅素排出所以就在體內(nèi)累積。中醫(yī)認(rèn)為：肝與膽相為表里,，開竅于目,，肝主藏血，主疏泄,，有貯藏和調(diào)節(jié)血液的功能,。《素問·五臟生成》：“肝之合筋也,，其榮爪也,。”肝又為將軍之官,，主謀慮,。
二、人的肝臟大部分位于右季肋部及上腹部,，小部分位于左季肋區(qū),，上界在右鎖骨中線平第5肋，上部緊貼膈肌,，與右肺和心臟相鄰,；下面與胃、十二指腸,，結(jié)腸右曲相鄰,；后面接觸右腎、腎上腺和食管賁門部,，是人體最大腺體,，紅褐色，質(zhì)軟而脆,，呈楔形,，右端圓鈍,，左端扁薄，可分為上,、下兩面,，前后兩緣，左右兩葉,，一般重約1200～1600g,，約占成人體重的1/50，男性的比女性的略重,，成年人肝臟男性有1.4-1.8公斤,，女性有1.2-1.4公斤。
三,、胎兒和新生兒的肝臟相對(duì)較大,，可達(dá)體重的1/20。正常肝臟外觀呈紅褐色,，質(zhì)軟而脆。肝臟形態(tài)呈一不規(guī)則楔形,，右側(cè)鈍厚而左側(cè)偏窄,，一般左右徑(長)約25cm，前后徑(寬)約15cm,，上下徑(厚)約6cm,。上面突起渾圓，與膈肌接觸,，下面較扁平,，與胃、十二指腸,、膽囊和結(jié)腸相鄰,。肝上界與膈肌的位置一致，約在右側(cè)第五肋間,，肝臟有一定的活動(dòng)度,，可隨體位的改變和呼吸而上下移動(dòng)；肝下界一般不超過肋弓,，正常情況下在肋緣下摸不到,，有時(shí)在劍突下可觸及，但一般不超過3cm,，而小兒多可在肋緣下觸及,。
四、為了制備可植入體內(nèi)的組織工程肝,，并達(dá)到實(shí)現(xiàn)肝的全部功能,、永久性替代重癥肝病患者肝臟的最終目的，科學(xué)家們?cè)诟谓M織工程領(lǐng)域做了大量研究。現(xiàn)肝組織工程的研究主要是集中在種子細(xì)胞,，細(xì)胞外基質(zhì)材料（即三維支架材料）及肝組織結(jié)構(gòu)與生長發(fā)育微環(huán)境的構(gòu)建這幾方面,。關(guān)于肝組織結(jié)構(gòu)的構(gòu)建研究方面，Auth等將人的膽管上皮細(xì)胞等在細(xì)胞外基質(zhì)材料上培養(yǎng)形成類膽管樣的結(jié)構(gòu),；Kim等采用內(nèi)皮細(xì)胞和肝細(xì)胞共培養(yǎng),，能更佳地維持肝細(xì)胞功能。
五,、Sakai等通過預(yù)培養(yǎng)的成纖維細(xì)胞作為飼養(yǎng)層的方法,，快速制備出具有有限增殖潛能的可用于具有高度特異性細(xì)胞移植的肝細(xì)胞片層組織。而我們的HE染色結(jié)果顯示,，在本實(shí)驗(yàn)三維支架培養(yǎng)的條件下,，可以引導(dǎo)15d小鼠胚胎肝細(xì)胞形成血管樣結(jié)構(gòu)和肝組織樣結(jié)構(gòu)，這與體外培養(yǎng)瓶內(nèi)平面培養(yǎng)的結(jié)果不同,，胚胎肝細(xì)胞平面培養(yǎng)多見集落樣生長,，亦無血管樣結(jié)構(gòu)形成。
六,、在肝組織工程領(lǐng)域中,，種子細(xì)胞來源的選擇甚為重要。Zavana制備的透明質(zhì)酸支架材料內(nèi),，在成纖維細(xì)胞分泌的細(xì)胞外基質(zhì)的作用下,，體外培養(yǎng)的成熟肝細(xì)胞可見細(xì)胞-細(xì)胞連絡(luò)的重建，肝細(xì)胞分泌ALB的功能維持了14d,。
組織工程支架材料的組織工程材料功能分類
1.理想骨組織支架材料的特征
①生物相容性和表面活性：有利于細(xì)胞的黏附,，無毒，不致畸,，不引起炎癥反應(yīng),，為細(xì)胞的生長提供良好的微環(huán)境，能安全用于人體,。
②骨傳導(dǎo)性和骨誘導(dǎo)性：具有良好骨傳導(dǎo)性的材料可以更好地控制材料的降解速度,，具有良好骨誘導(dǎo)性的支架材料植入人體后有誘導(dǎo)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化并促進(jìn)其增殖的潛能。
③合適的孔徑和孔隙率：理想的支架材料孔徑最好與正常骨單位的大小相近(人骨單位的平均大小約為223 μm),，在維持一定的外形和機(jī)械強(qiáng)度的前提下,，通常要求骨組織工程支架材料的孔隙率應(yīng)盡可能高，同時(shí)孔間具備連通孔隙,，這樣有利于細(xì)胞的黏附和生長,，促進(jìn)新骨向材料內(nèi)部的長入，利于營養(yǎng)成分的運(yùn)輸和代謝產(chǎn)物的排出
④機(jī)械強(qiáng)度和可塑性：材料可被加工成所需的形狀,，并且在植入體內(nèi)后的一定時(shí)間內(nèi)仍可保持其形狀,。
2.常用的骨組織工程支架材料：
人工骨支架材料可分為兩類,，即生物降解和非生物降解型。
早期的人工骨支架材料都是非生物降解型的,，這類材料有：高聚物（碳素纖維,，滌綸，特氟?。?，金屬材料（不銹鋼，鈷基合金,，鈦合金）,，生物惰性陶瓷（氧化鋁，氧化鋅,，碳化硅）,，生物活性陶瓷（生物玻璃，羥基磷灰石,，磷酸鈣）等,。這些材料的特點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度高（耐磨、耐疲功,、不變形等,，生物惰性（耐酸堿、耐老化,、不降解）。但存在二次手術(shù)問題,，因此人們開始研究使用可生物降解并具有生物活性的材料,，這類材料有纖維蛋白凝膠、膠原凝膠,、聚乳酸,、聚醇酸及其共聚體、聚乳酸和聚羥基酸類,、瓊脂糖,、殼聚糖和透明質(zhì)酸等多糖類。
目前研究和使用的骨組織支架材料是降解材料或降解和非降解材料的結(jié)合,。 1. 神經(jīng)支架材料的功能有兩種:
（1） 必須為神經(jīng)的恢復(fù)提供所需的三維空間,，即要保證神經(jīng)導(dǎo)管具有合適的強(qiáng)度、硬度和彈性,，使神經(jīng)具有再生的通道,。（2） 要保證其有理想的雙層結(jié)構(gòu)：外層提供必要的強(qiáng)度，為毛細(xì)血管和纖維組織長入提供營養(yǎng)的大孔結(jié)構(gòu),；內(nèi)層則可起到防止結(jié)締組織長入而起屏障作用的緊密結(jié)構(gòu),。因此,，神經(jīng)修復(fù)所用支架材料一般為：外層是強(qiáng)度大、降解速率慢的可降解材料,，內(nèi)層為具有細(xì)胞生長活性的降解材料,。用于神經(jīng)修復(fù)的內(nèi)層材料多為膠原和多糖。目前研究和使用的多為膠原和聚乳酸的復(fù)合材料,。
理想的人工神經(jīng)是一種特定的三維結(jié)構(gòu)支架的神經(jīng)導(dǎo)管,，可接納再生軸突長入，對(duì)軸突起機(jī)械引導(dǎo)作用,，雪旺細(xì)胞支架內(nèi)有序地分布,，分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子（NTFs）等發(fā)揮神經(jīng)營養(yǎng)作用，并表達(dá)CAM,、分泌ECM,，支持引導(dǎo)軸突出再生。
2. 常用的神經(jīng)組織工程支架材料：
以往用于橋接神經(jīng)缺損的神經(jīng)套管材料有硅膠管,、聚四氟乙烯,、聚交酯、殼聚糖等,。如以硅膠管為外支架,，管內(nèi)平行放置8根尼龍錢作為內(nèi)支架的“生物性人工神經(jīng)移植體”。
目前用于人工神經(jīng)導(dǎo)管研究的可降解吸收材料有聚乙醇酸（PGA）,、聚乳酸（PLA）及它們的共聚物等,。也有用聚丙烯腈（PAN）和聚氯乙烯（PVC）的共聚物制作神經(jīng)導(dǎo)管，內(nèi)壁具有半透膜性質(zhì),，僅能允許分子量小于50KD的物質(zhì)通過,，使再生軸突能從導(dǎo)管外獲取營養(yǎng)物質(zhì)和生長因子，并避免纖維疤痕組織的侵入,。但因其不能降解,，在完成引導(dǎo)再生軸突通過神經(jīng)缺損段之后，仍將長期留存于體內(nèi),，有可能對(duì)神經(jīng)造成卡壓,。
3.神經(jīng)支架材料的研究進(jìn)展
戴傳昌、曹誼林制備了聚羥基乙酸（PGA）纖維支架,，其上接種體外培養(yǎng)擴(kuò)增的雪旺細(xì)胞（SC）形成一種組織工程化周圍神經(jīng)橋接物,。沈尊理等則利用生物可吸收纖維PDS作為膠原神經(jīng)導(dǎo)管內(nèi)部的三維支架結(jié)構(gòu)，種植雪旺細(xì)胞,，形成一種人工神經(jīng),。葉震海、顧立強(qiáng)利用自行研制的PLA管作為外圍的神經(jīng)導(dǎo)管,，以生物可吸收縫線PGA纖維作為內(nèi)部縱行三維支架結(jié)構(gòu),，種植SC,；發(fā)現(xiàn)SC可以貼附于PLA管壁、PGA纖維生長,，引導(dǎo)再生軸突生長向前,。
選擇適宜的生物材料，使SC與生物材料粘附,，加入生長因子,，對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)與可降解吸收生物材料經(jīng)體外培養(yǎng)，在體內(nèi)預(yù)制成類似神經(jīng)樣SC基膜管結(jié)構(gòu)（眾多縱行中空管狀結(jié)構(gòu)）,，使人工神經(jīng)血管化或預(yù)制帶血管蒂,，并保證SC存活、增殖并有活性,，這此將成為今后的研究熱點(diǎn),。 1.血管支架材料特點(diǎn)：
在組織學(xué)上，血管壁細(xì)胞外基質(zhì)主要由三層結(jié)構(gòu)組成,，其中中膜層有重要的生理意義,，主要成分有膠原纖維和彈性蛋白，這種結(jié)構(gòu)賦予血管良好的機(jī)械性質(zhì)和順應(yīng)性,。所以,，在設(shè)計(jì)和制造血管組織工程支架材料時(shí)，人們盡可能地模擬
自然血管的細(xì)胞外基質(zhì)的成分,、三維結(jié)構(gòu),、生理功能及機(jī)械性能。近年血管順應(yīng)性逐漸受到重視,，自然血管和組織工程血管之間順應(yīng)性的錯(cuò)配被認(rèn)為是小口徑血管移植失敗的主要原因,。這使小口徑血管血栓形成及內(nèi)膜增生，導(dǎo)致移植失敗,。自然血管和人工血管之間機(jī)械性質(zhì)的不同，導(dǎo)致吻合口處血流動(dòng)力學(xué)的改變,，引起應(yīng)力集中,，增加了血栓的形成和新生內(nèi)膜的增生。所以,，理想的組織工程血管支架材料除了應(yīng)該具有良好的材料生物相容性,，可降解性，具有良好的材料一細(xì)胞界面及一定的空間三維結(jié)構(gòu)外,，還應(yīng)具有一定的順應(yīng)性,。
2.血管支架材料的類型
最早的外層材料一般為尼龍、聚酯等無紡布或無紡網(wǎng)等,。目前,，該類材料應(yīng)用較多的為膠原或明膠蛋白包埋的或表面處理的可降解材料的無紡網(wǎng),，例如：聚乳酸、聚羥基酸和多肽等的無紡布或無紡網(wǎng)等,。
3.血管支架材料的研究進(jìn)展
20世紀(jì)50年代問世的Dacron是最早應(yīng)用的人工血管,，由于它對(duì)凝血系統(tǒng)有激活作用而只能對(duì)大口徑血管有較短的替代作用。以后又開發(fā)利用四氟乙烯（PTFE）,、聚氨基甲酸乙酯（Poroussegmented Polyurethane）,、膨體聚四氟乙烯（e-PTFE）等，并通過多種方法改變材料的物理性狀,、表面特點(diǎn),，以達(dá)到血管植入的要求。
（1）人工材料上打孔,，使之形成多微孔結(jié)構(gòu),，一者提高材料的順應(yīng)性，與自體血管彈性相匹配,，二者使用周圍毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞通過微孔長入內(nèi)膜層,，覆蓋內(nèi)表面。Alexander.w.Clowes證實(shí)60pePTFE移植后形成內(nèi)皮細(xì)胞層,，主要依靠周圍毛細(xì)血管經(jīng)微孔處長大,，而不是吻合口兩端內(nèi)皮細(xì)胞的延伸生長，（兩端的延伸僅約2cm）,，并指出完整的內(nèi)膜層會(huì)減少平滑肌的過度增和,。Matsuda采用激光在聚氨基甲酸乙酯膜上打孔，促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的爬行覆疬,。
（2） 采用各種可降解涂層以減輕血小板及血細(xì)胞的粘集,，并希望隨著涂層逐步降解，內(nèi)皮細(xì)胞逐步爬行覆蓋,。Satoshiniu等采用多聚環(huán)氧化合物做交聯(lián)劑,，在人工血管上形成明膠－肝素涂層抑制血小板的聚集、纖維素的形成,，同時(shí)利于吻合口內(nèi)膜的長入,。Himyukinkito在血管假體內(nèi)表面涂布硫酸軟骨素（CS）及透明質(zhì)酸（HA），外表面涂以明膠層,，以達(dá)到內(nèi)表面抗血小板,、血細(xì)胞吸附，外表面吸引周圍組織長入的目的,。ArumaN在內(nèi)膜剝脫的血管周圍放置浸有內(nèi)皮細(xì)胞的明膠海綿,，利于內(nèi)皮細(xì)胞的遷移及旁分泌等作用減少內(nèi)膜的增生,。
（3） 人工血管內(nèi)皮化 由于內(nèi)皮細(xì)胞在抗血栓形成,、抑制血小板聚集,、分泌血管活性因子等方面的重要作用，人們很早就設(shè)想在人工血管內(nèi)表面形成內(nèi)皮細(xì)胞的襯里,，以達(dá)到模擬自體管的目的,。宿主內(nèi)皮細(xì)胞由吻合口向人工血管內(nèi)遷徙僅限于吻合口周2cm，而毛細(xì)血管通過管壁的長入,、循環(huán)內(nèi)皮在人工血管表面的沉積這兩種途徑的原因,、機(jī)制效果不清，有待進(jìn)一步研究,。于是將新鮮獲取或體外培養(yǎng)的內(nèi)皮細(xì)胞直接種植于人工血管的內(nèi)表面,，成為首選的努力方向。 1.組織工程皮膚以三維支架為載體,，通過將細(xì)胞種植在支架上而獲得,。理想的人工皮膚支架應(yīng)該同時(shí)滿足材料和結(jié)構(gòu)的要求。在材料上：（1）允許細(xì)胞在其表面粘附,，促進(jìn)細(xì)胞增殖,，保留分化細(xì)胞的功能；（2）具備降解性,，材料及降解產(chǎn)物均無細(xì)胞毒性,，不會(huì)引起炎癥；（3）具有良好的生物相容性,；（4）來源廣泛,，價(jià)格低廉，無疾病傳播風(fēng)險(xiǎn)等特點(diǎn),。在結(jié)構(gòu)上：（1）具備高孔隙率從而為細(xì)胞粘附,、細(xì)胞外基質(zhì)的再生及細(xì)胞擴(kuò)散提供足夠的空間，孔隙結(jié)構(gòu)可以允許細(xì)胞在整個(gè)支架上分布,，從而促進(jìn)均質(zhì)組織形成,；（2）應(yīng)具有三維支架結(jié)構(gòu)，為特定細(xì)胞提供結(jié)構(gòu)支撐作用和模板作用,，引導(dǎo)組織再生和控制組織結(jié)構(gòu),。
2.目前常用作組織工程皮膚支架材料的天然高分子有甲殼素、殼聚糖,、海藻酸鹽、膠原蛋白,、葡聚糖,、透明質(zhì)酸,、明膠,、瓊脂等,。因?yàn)槠浔旧砭哂邢嗤蝾愃朴诩?xì)胞外基質(zhì)的結(jié)構(gòu)，可以促進(jìn)細(xì)胞的黏附,，增殖和分化,。目前來看,，天然材料來源較為廣泛,，制作簡單,，且價(jià)格低廉,。但它也存在力學(xué)性能較差,，抗原性消除不確定，降解速率不宜控制等問題,，具有一定的機(jī)械強(qiáng)度
此外聚合物有良好的生物相容性以及可控的降解速率，力學(xué)性能優(yōu)良,，因而被廣泛用作制備組織工程支架材料,，常用的有聚乳酸、聚氨酯,、聚環(huán)氧乙烷等,。目前的研究主要集中于通過對(duì)材料表面的改性而增強(qiáng)它對(duì)細(xì)胞的粘附性，以及材料的親水性,。
聚合物共混是一種為組織工程提供新型理想材料的有效方法,，已成為目前組織工程生物材料研究的熱點(diǎn)。近年來提出的復(fù)合材料有海藻酸鈉/殼聚糖,、膠原/殼聚糖,、膠原/瓊脂糖、殼聚糖/明膠,、殼聚糖/聚己內(nèi)酯,、聚乳酸/聚乙二醇等體系。 1. 肌腱和韌帶組織工程材料
作為致密結(jié)締組織分別連接著骨骼與肌肉,、骨骼與骨骼，它們的高張力強(qiáng)度對(duì)
對(duì)于介導(dǎo)肢體正常的運(yùn)動(dòng)及維持關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性起關(guān)鍵作用,。肌腱組織主要包括水(占濕重的55%),，蛋白多糖(1%)、細(xì)胞、I型膠原(占干重的85%)及少量Ⅲ,、V,、Ⅻ和ⅪV型膠原。韌帶從大體和顯微結(jié)構(gòu)上類似于肌腱,，但韌帶代謝更活躍,，含有更多的細(xì)胞、更高的DNA含量及更多簡化的膠原交聯(lián),。肌腱,，但韌帶代謝更活躍，含有更多的細(xì)胞,、更高的DNA含量及更多簡化的膠原交聯(lián),。肌腱和韌帶在張力不超過4%的情況下具有較好的彈性，是一種黏滯性材料,。
現(xiàn)在采用的天然材料有膠原,、殼聚糖、纖維蛋白和脫細(xì)胞材料等,。
2.角膜組織工程支架材料 角膜組織工程支架材料除了有組織工程支架材料的基本特征外還應(yīng)同時(shí)有
一定的透明性,、屈光力。對(duì)光線散射作用小,，可以使光線透過并屈折成像等特性,。目前沒有一種材料能完全具備這些特性。現(xiàn)在采用的天然材料有羊膜,、膠原,、角膜基質(zhì)殼聚糖殼、以及它們的復(fù)合物,，合成材料有聚羥基乙酸,、合成膠原等。
3.肝,、胰,、腎、泌尿系統(tǒng)組織工程支架材料
肝,、胰,、腎、泌尿系統(tǒng)使用的組織工程支架材料主要以天然蛋白,、多糖與合
成高聚物復(fù)合的可降解材料,。例如：用于肝組織工程支架的血纖維蛋白和聚乳酸，用于泌尿系統(tǒng)的聚乙醇酸等,。
中大教授研究“豆腐”：打開藥食同源的“鑰匙
“此‘豆腐’非彼‘豆腐’,，如果沒有實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備,，是很難處理出來的?！敝猩酱髮W(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院教授、博導(dǎo)吳鈞說,。
此前,，他的有關(guān)“豆腐”的一篇文章，引起了生物醫(yī)學(xué)界的關(guān)注,，常見食物是否真的如中醫(yī)藥所說“藥食同源”,，吃也能治病,？他從科學(xué)的角度實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這一點(diǎn),。
經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室科學(xué)處理之后的“豆腐”，不但能夠作用于創(chuàng)傷,、疤痕修復(fù),，還能夠?qū)切迯?fù)起到一定的作用?！斑@對(duì)于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域提供了一個(gè)新的思路,，也能夠帶來更多啟發(fā)?！?/p>
還在上學(xué)期間的吳鈞就對(duì)“蛋清”產(chǎn)生了強(qiáng)烈的興趣,。“你不覺得蛋清實(shí)際上是很神奇的東西嗎,？”結(jié)合自己的專業(yè),，他覺得蛋清就是生物醫(yī)學(xué)的載體。
他解釋說,，蛋清可以為雞的胚胎提供所需的各種各樣營養(yǎng)成分,，而且還能夠儲(chǔ)存很長的時(shí)間不變質(zhì)，仔細(xì)研究起來還是很有意思的,。
但由于當(dāng)時(shí)的條件和時(shí)間有限,，他并沒有將蛋清的研究付諸實(shí)踐，但是心中還是對(duì)這種普通食材的研究保留了濃厚的興趣,。
“吃什么補(bǔ)什么
2016年12月6日,，國務(wù)院發(fā)表《中國的中醫(yī)藥》白皮書。白皮書指出,，中醫(yī)藥發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略,，中醫(yī)藥事業(yè)進(jìn)入新的 歷史 發(fā)展時(shí)期。
“作為一個(gè)中國人,，除了感嘆中醫(yī)藥的博大精深之外,，更想為振興中醫(yī)藥能夠貢獻(xiàn)自己的一點(diǎn)點(diǎn)力量,。”中山大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院教授,、博導(dǎo)吳鈞坐在辦公室內(nèi),，和記者聊起了他的初衷。
他繼續(xù)說,，當(dāng)然從一名科學(xué)家的角度,，出發(fā)點(diǎn)是能夠讓全人類享受到 科技 進(jìn)步帶來的種種好處，而這種好處能夠從中國人能夠享受到開始,，是最好不過的了,。
“中醫(yī)藥里有著‘藥食同源’的說法，就是講求吃什么補(bǔ)什么,?！眳氢x說，也就是說,，人們?cè)诔圆煌瑬|西的時(shí)候,，也能夠產(chǎn)生如“藥物”帶來的一定效果。所以,，食物也就成為了醫(yī)療領(lǐng)域及生物工程領(lǐng)域的一個(gè)方向,。
他介紹說，這方面的研究是此前人沒有做過的,，究竟日常食物里,，能不能用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域？日常的食物是否真的能夠起到額外的效果,？而“吃什么補(bǔ)什么”的中藥理念是否能夠通過科學(xué)的研究的到印證,？這些都引起了吳鈞強(qiáng)烈的興趣。
加之此前就對(duì)“蛋清”產(chǎn)生過研究的想法,，他就帶著學(xué)生一起開始了對(duì)普通食材的研究,。
第一種食材，吳鈞選擇的是中國人發(fā)明的傳統(tǒng)食材——豆腐,?！叭蛴惺畮變|人都在吃著豆腐，而且它也是在海外不多的幾種中國特色的食材之一,?！?/p>
“豆腐”能否應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)？
“來到廣東之后,，發(fā)現(xiàn)這里似乎每頓飯都有豆腐,。”吳鈞告訴記者,，他是江蘇人,，在來到廣東之前,，去過中國最南的城市就是杭州，所以對(duì)廣東毫不了解,。但是,，他還是注意到廣東人對(duì)于豆腐的鐘愛。他來到廣東之后,，每次和同事們出去吃飯,，幾乎每一頓都會(huì)點(diǎn)一份豆腐。
“這也讓我想起來,，自己小的時(shí)候，家里經(jīng)濟(jì)條件沒有辦法每頓都能夠有肉,，但是沒有肉的那段時(shí)間,，母親總會(huì)用豆腐來代替補(bǔ)充蛋白質(zhì)?！眳氢x說,，因此，他覺得豆腐食用如此普遍,，那它是否真的會(huì)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有應(yīng)用的空間呢,？
此外，到過北方的吳鈞,，還記起了北方的一種“凍豆腐”,，“凍豆腐的蜂窩狀的孔隙，很像是三維多孔支架的樣子”,，在這種支架內(nèi),，可以長各種各樣的細(xì)胞。那豆腐是不是也能夠具備這些功能呢,？
“細(xì)胞喜不喜歡,，安全性如何，是否會(huì)被排斥,、發(fā)炎,，這些都是我們?nèi)ソ鉀Q的問題?！眳氢x介紹說,，為此，他和他的學(xué)生們就開始買起了各種各樣的豆腐,?！坝袕某匈I的，也有從菜市場買的,，還有的是學(xué)生自己鹵水點(diǎn)的豆腐,?！彼f，就是在各種各樣的嘗試之后,，最終確定了比較“標(biāo)準(zhǔn)化”的豆腐,，甚至在他們發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊的最后，還附加了一份“制作豆腐”的“攻略”,，讓豆腐不但“標(biāo)準(zhǔn)化”,，而且還能夠“可重復(fù)”。
“豆腐”可促進(jìn)傷口愈合
“去年年初,，我們?cè)谄诳l(fā)表了有關(guān)豆腐的研究,，讓同領(lǐng)域的研究人員也多了許多關(guān)于這個(gè)思路的啟發(fā)?！眳氢x說,，通過研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過將豆腐進(jìn)一步進(jìn)行科學(xué)的處理之后,，其中的確能夠?qū)Υ竺娣e的創(chuàng)傷起到促進(jìn)愈合的作用,，同時(shí)，在創(chuàng)傷部位使用經(jīng)過進(jìn)一步加工后的“豆腐”,，降低疤痕的產(chǎn)生甚至不會(huì)留下疤痕,。
此外，由于豆腐是由鹵水點(diǎn)成的,，因此豆腐中含有鈣,，它是否會(huì)對(duì)骨骼的愈合起到一定作用的？
他和其他的研究人員,，將含有豆腐的“添加劑”使用在實(shí)驗(yàn)兔子斷骨的部位,，的確提高了藥物對(duì)骨頭的修復(fù)，增加了斷骨之間的骨密度,?！耙虼丝梢钥闯龆垢瘜?duì)于骨的修復(fù)也會(huì)產(chǎn)生一定的作用?！?/p>
他強(qiáng)調(diào)說,，其中作為添加劑的“豆腐”實(shí)際上是經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室的多重處理之后得到的，而且處理的儀器也是世界上最頂尖的設(shè)備,，所以,，個(gè)人家庭無法處理豆腐到直接作用的程度，也希望人們不要刻意去模仿,，或是將日常實(shí)用的豆腐“神化”,。
他告訴記者，他研究的目的是為了能夠讓更多的科研工作者注意到這方面的領(lǐng)域,，多一些中醫(yī)藥,、普通食材方面的研究,，可能會(huì)獲得不一樣的角度和啟發(fā)。
之后,，他又對(duì)自己念念不舍的蛋清進(jìn)行了研究,。他發(fā)現(xiàn)作為蛋清對(duì)于創(chuàng)傷的修復(fù)也起到一定的作用。而“蛋清+蛋黃+蛋殼”的整蛋,，對(duì)于骨修復(fù)也能夠起到一定的效果,。“蛋清+蛋黃+蛋殼”三者之間不同的組合,，則也衍生出更多的研究方向,。
“哪吒蓮藕重生”
除了豆腐和雞蛋，吳鈞還對(duì)蓮藕和面粉產(chǎn)生了興趣,。
他告訴記者,，當(dāng)時(shí)他在接受一家自媒體采訪后，對(duì)方用的“古有哪吒蓮藕重生,，今有科學(xué)家磨豆腐組織再生”的標(biāo)題，讓他對(duì)蓮藕也產(chǎn)生了關(guān)注,。
“蓮藕有比較好的三維結(jié)構(gòu),，其中有許多天然的孔隙，對(duì)于骨修復(fù)的過程中,，或許可以用作三維支架材料,。”吳鈞回憶說,，因此,，他對(duì)蓮藕展開了研究。
他帶記者來到實(shí)驗(yàn)室,，拿出了一包類似于“蓮藕干”的實(shí)驗(yàn)成品,，介紹說，這袋“蓮藕”并不是普通的蓮藕烘干之后的產(chǎn)物,，而是經(jīng)過了液氮急速降溫,，然后經(jīng)過許多步操作之后得到的，其中的三維支架更加明顯,，而且有利于進(jìn)一步的研究,。
“民間流傳的偏方，有的也有一些借鑒意義,?！眳氢x說，有關(guān)面粉的研究,，就是從民間偏方得到的靈感,。由于民間有偏方稱面粉對(duì)于燙傷,、燒傷有一定的治愈效果，因此他們就將面粉泡在水里,，然后通過面粉的提取液進(jìn)行研究,。“提取液是一種混合物,，但是方法簡單可重復(fù),。”他發(fā)現(xiàn),，通過面粉的提取液,，經(jīng)過加工處理之后，的確能夠促進(jìn)傷口的愈合,。
他說,，經(jīng)過這些研究發(fā)現(xiàn)，“藥食同源”的確可行,，常見的食材經(jīng)過科學(xué)的加工處理之后,，也能夠產(chǎn)生對(duì)身體有益的效果?！八?，這對(duì)于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域提供了一個(gè)新的思路，也能夠帶來更多啟發(fā),?！?/p>
新的藥物載體材料
吳鈞介紹說，有些中藥,、草本植物的成分已經(jīng)明確,，其中含有西藥中常說的生物活性物質(zhì)，具有一定的抗癌,、抗氧化功效,。
“我們也是朝著生物醫(yī)學(xué)材料的方向來努力?！眳氢x告訴記者,，如果利用新的材料聚合物，即醫(yī)用的高分子材料作為藥物載體,，就可以保證其安全,、低毒等特點(diǎn)。具有生物活性單體制作而成的聚合物,，是天然材料的產(chǎn)物,，不但在安全、低毒等方面表現(xiàn)優(yōu)異，而且其載體還可以參與到藥物治療當(dāng)中,。
他舉例說,，如果藥物是戰(zhàn)斗人員，藥物載體就是輔助人員,，而如今輔助人員也加入到了戰(zhàn)斗序列當(dāng)中,，參加戰(zhàn)斗，肯定能夠取得更好的效果,。
他告訴記者,，其實(shí)他挑選研究的食物也是經(jīng)過調(diào)研、篩選之后確定的,，但是,，由于該領(lǐng)域此前沒有進(jìn)行過開拓性研究，所以,，他們要做的是“第一個(gè)吃螃蟹的人”,。
“很多中醫(yī)藥大學(xué)的學(xué)者對(duì)這方面研究非常感興趣，說為他們提供了新的思路,?！眳氢x說，這種概念性的啟發(fā),，對(duì)于整個(gè)中醫(yī)藥領(lǐng)域的發(fā)展都是非常有益的,。同時(shí)， 對(duì)于食物的關(guān)注,，也是對(duì)文化的關(guān)注，“吃是文化一個(gè)重要方面,，而對(duì)于中國傳統(tǒng)食物的研究,，也是對(duì)中國文化的弘揚(yáng)?！碑?dāng)最前沿的科學(xué)研究技術(shù),，遇上最普通的食物食材，他相信,，一定能夠開拓更加廣闊的生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域空間,。
3D打印原理是什么
3D打印原理是什么
3D打印即快速成型技術(shù)的一種，又稱增材制造,，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù),。下面我為大家?guī)?D打印原理是什么,，希望大家喜歡！
1. 技術(shù)原理
3D打印技術(shù)與激光成型技術(shù)基本上是一樣的,。簡單來說,，就是通過采用分層加工,、迭加成形，逐層增加材料來生成3D實(shí)體,。稱它為“打印機(jī)”的原因是參照了其技術(shù)原理,，3D打印機(jī)的分層加工過程與噴墨打印機(jī)十分相似。首先是運(yùn)用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)出所需零件的三維模型,，然后再根據(jù)工藝需求,，按照一定規(guī)律將該模型離散為一系列有序的單位，通常在Z向?qū)⑵浒凑找欢ǖ暮穸冗M(jìn)行離散,，把原來的三維CAD模型變成一系列的層片;然后再根據(jù)每個(gè)層片的輪廓信息,，輸入加工參數(shù)，然后系統(tǒng)后自動(dòng)生成數(shù)控代碼;最后由成型一系列層片并自動(dòng)將它們連接起來,，最后得到一個(gè)三維物理實(shí)體,。
2. 優(yōu)點(diǎn)
一、最直接的好處就是節(jié)省材料,，不用剔除邊角料,，提高材料利用率，通過摒棄生產(chǎn)線而降低了成本;
二,、能做到很高的精度和復(fù)雜程度,，除了可以表現(xiàn)出外形曲線上的設(shè)計(jì);
三、不再需要傳統(tǒng)的刀具,、夾具和機(jī)床或任何模具,，就能直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件;
四、它可以自動(dòng),、快速,、直接和精確地將計(jì)算機(jī)中的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為模型，甚至直接制造零件或模具,，從而有效的縮短產(chǎn)品研發(fā)周期;
五,、3D打印能在數(shù)小時(shí)內(nèi)成形.它讓設(shè)計(jì)人員和開發(fā)人員實(shí)現(xiàn)了從平面圖到實(shí)體的飛躍;
六、它能打印出組裝好的產(chǎn)品,，因此它大大降低了組裝成本,。它甚至可以挑戰(zhàn)大規(guī)模生產(chǎn)方式。
3. 缺點(diǎn)
任何一個(gè)產(chǎn)品都應(yīng)該具有功能性,，而如今由于受材料等因素限制,，通過3D打印制造出來的產(chǎn)品在實(shí)用性上要打一個(gè)問號(hào)。
①強(qiáng)度問題：房子,、車子固然能“打印”出來,，但是否能抵擋得住風(fēng)雨，是否能在路上順利跑起來，仍是一個(gè)必須面對(duì)的問題;
②精度問題：由于分層制造存在“臺(tái)階效應(yīng)”,，每個(gè)層次雖然很薄,，但在一定微觀尺度下，仍會(huì)形成具有一定厚度的一級(jí)級(jí)“臺(tái)階”,，如果需要制造的對(duì)象表面是圓弧形,，那么就會(huì)造成精度上的偏差;
③材料的局限性：目前供3D打印機(jī)使用的材料非常有限，無外乎石膏,、無機(jī)粉料,、光敏樹脂、塑料等,，能夠應(yīng)用于3D打印的材料還非常單一,，以塑料為主，并且打印機(jī)對(duì)單一材料也非常挑剔,。
4.3D打印技術(shù)在高分子材料中的應(yīng)用
1. 高分子原材料的種類
作為3D打印的重要環(huán)節(jié),，材料方面也是起到舉足輕重的作用的，目前常用的3D打印高分子材料有聚酰胺,、聚酯,、聚碳酸酯、聚乙烯,、聚丙烯和ABS等,。在光固化立體印刷中的齊聚物的種類繁多，其中應(yīng)用較多的主要包括如聚氨酯丙烯酸樹脂,、環(huán)氧丙烯酸樹脂,、聚丙烯酸樹脂以及氨基丙烯酸樹脂。
2. 常見應(yīng)用工藝
目前應(yīng)用較多的3D打印高分子材料技術(shù)主要包括光固化立體印刷(SLA),、熔融沉積成型( FDM),、選擇性激光燒結(jié)(SLS)等。
5.光固化立體印刷
光固化3D打印(SLA)工作原理與噴墨打印類似,，在數(shù)字信號(hào)的控制下,，噴嘴工作腔內(nèi)的液體光敏樹脂在瞬間形成液滴,，在壓力作用下噴嘴噴出到指定的位置,，然后通過紫外光對(duì)光敏樹脂固化，固化后逐層堆積,，得到成形零件,。成形過程如下：首先根據(jù)零件截面的形狀，控制打印噴頭沿X,、Y軸運(yùn)動(dòng),，在既定截面的相關(guān)實(shí)體區(qū)域打印實(shí)體材料，在支撐區(qū)域打印支撐材料，并在紫外光的照射下進(jìn)行固化,，然后打印平臺(tái)沿Z軸下降一定高度,，噴頭接著打印固化下一層，如此逐層打印固化直至工件的完成,，最后除去工件中的支撐材料即可獲得所需的工件,。
光固化3D打印材料由光固化實(shí)體材料與支撐材料組成，其中支撐材料根據(jù)其固化方式不同又可分為相變蠟支撐材料和光固化支撐材料,。光固化支撐材料通常俗稱光敏樹脂,，主要由齊聚物、反應(yīng)性稀釋劑(活性單體),、光引發(fā)劑以及其它助劑組成,。國外由于起步較早，并且3D打印機(jī)能夠?yàn)楣饷魳渲难芯刻峁?shí)驗(yàn)器材的支持,，因而國外在3D打印光敏樹脂做的較為成熟,。目前國外做的最好的就是以色列OBJET公司以及美國的3DSystems公司，這兩個(gè)公司占據(jù)了絕大部分3D打印光敏樹脂的市場,。但是這些公司把光敏樹脂作為核心技術(shù),，成果很少對(duì)外公布，并且將這些光敏樹脂與其生產(chǎn)的光固化3D打印機(jī)捆綁銷售,。
6. 光固化3D打印原理圖
光固化立體印刷制備生物可降解支架材料的高分子原料包括光敏分子修飾的聚富馬酸二羥丙酯(PPF)聚(D,，L-丙交酯)(PLA)聚( -己內(nèi)酯)(PCL)、聚碳酸酯,、以及蛋白質(zhì)多糖等天然高分子. 為了降低液態(tài)樹脂原料的黏度,，還需要加入小分子的溶劑或稀釋劑，常用的如可參與光聚合反應(yīng)的富馬酸二乙酯(DEF)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP),，以及不參與聚合反應(yīng)的乳酸乙酯,，該技術(shù)獲得的3D成型材料具有可調(diào)控的孔尺寸孔隙率貫通性和孔分布。
7.熔融沉積成型
熔融沉積成型( FDM) 是采用熱熔噴頭,，使得熔融狀態(tài)的材料按計(jì)算機(jī)控制的路徑擠出沉積,，并凝固成型，經(jīng)過逐層沉積凝固,，最后除去支撐材料,，得到所需的`三維產(chǎn)品(圖2 )。FDM技所使用的原料通常為熱縮性高分子,，包括ABS,、聚酰胺、聚酯,、聚碳酸酯,、聚乙烯,、聚丙烯等.該技特點(diǎn)是成型產(chǎn)品精度高表面質(zhì)量好成型機(jī)結(jié)構(gòu)簡單無環(huán)境污染等，但是其缺點(diǎn)是操作溫度較高,。
近年來,，利用FDM技術(shù)制備生物醫(yī)用高分子材料也受到越來越多的重視，尤其是以脂肪族聚酯為原料制備生物可降解支架材料,，取得了相當(dāng)多的進(jìn)展,。材料的性質(zhì)受到壓力梯度熔體流速溫度梯度等影響，聚酯與無機(jī)粒子的復(fù)合物也能用于熔融沉積成型制備3D支架材料,。
8.選擇性激光燒結(jié)
選擇性激光燒結(jié)(SLS)是采用激光束按照計(jì)算機(jī)指定路徑掃描,，使工作臺(tái)上的粉末原料熔融粘結(jié)固化。當(dāng)一層掃描完畢,，移動(dòng)工作臺(tái),，使固化層表面鋪上新的粉末原料，經(jīng)過逐層掃描粘結(jié),，獲得三維材料,。與SLA技術(shù)通過紫外光逐層引發(fā)液態(tài)樹脂原料發(fā)生聚合或交聯(lián)反應(yīng)不同，SLS技是通過激光產(chǎn)生高溫使粉末原料表面熔融相互粘結(jié)來形成三維材料,。SLS技術(shù)常用的原料包塑料陶瓷金屬粉末等,。其優(yōu)點(diǎn)是加工速度快，無需使用支撐材料,，但缺點(diǎn)是成型產(chǎn)品表面較糙,，需后處理，加工過程中會(huì)產(chǎn)生粉塵和有毒氣體,，而且持續(xù)高溫可能造成高分子材料的降解,，及生物活性分子的變形或細(xì)胞的凋亡，該技術(shù)不能用于制備水凝膠支架,。以生物可降解高分子為原料,，利用SLS技術(shù)，也是制備外部形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)可控3D醫(yī)用高分子材料的有效途徑,。對(duì)支架性能產(chǎn)生影響的主要參數(shù)包括顆粒尺寸激光能量激光掃描速率部分床層溫度等,。
9.3D打印技術(shù)高分子材料的應(yīng)用行業(yè)介紹
(1)機(jī)械制造：3D打印技術(shù)制造飛機(jī)零件、自行車,、步槍,、賽車零件等。
(2)醫(yī)療行業(yè)：在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,，借助3D打印制作假牙,，股骨頭,、膝蓋等骨關(guān)節(jié)技術(shù)應(yīng)用也非常廣,，技術(shù)越來越成熟,。
(3)建筑行業(yè)：工程師和設(shè)計(jì)師們已經(jīng)接受了用3D打印機(jī)打印的建筑模型，這種方法快速,、成本低,、環(huán)保，同時(shí)制作精美,，完全合乎設(shè)計(jì)者的要求,。同時(shí)又能節(jié)省大量材料。
(4)汽車制造行業(yè)：用3D打印技術(shù)為汽車公司制造自動(dòng)變速箱的殼體,。汽車公司會(huì)對(duì)變速箱進(jìn)行各種極端狀況下的測試,，其中一些零件就是用3D打印方法做的。定型了以后,，再開模具,，然后按照傳統(tǒng)制造方法批量生產(chǎn).這樣成本就會(huì)大大降低。
3D打印技術(shù)代表制造業(yè)發(fā)展新趨勢(shì),，它和其他一些數(shù)字化生產(chǎn)模式的涌現(xiàn)將推動(dòng)實(shí)現(xiàn)第三次工業(yè)革命,。可以充分應(yīng)用高分子材料的成型技術(shù)中,，制備復(fù)雜的一體化高分子材料器件,，高分子醫(yī)用行業(yè)將成為3D打印技術(shù)帶來發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)高分子材料將為3D打印技術(shù)提供輕質(zhì),、高強(qiáng),、耐腐蝕的特點(diǎn)。
10.限制因素
10.1.材料的限制
3D打印胚胎干細(xì)胞雖然高端工業(yè)印刷可以實(shí)現(xiàn)塑料,、某些金屬或者陶瓷打印,， 但無法實(shí)現(xiàn)打印的材料都是比較昂貴和稀缺的。另外,，打印機(jī)也還沒有達(dá)到成熟的水平,，無法支持日常生活中所接觸到的各種各樣的材料。
研究者們?cè)诙嗖牧洗蛴∩弦呀?jīng)取得了一定的進(jìn)展,，但除非這些進(jìn)展達(dá)到成熟并有效,，否則材料依然會(huì)是3D打印的一大障礙。
10.2.機(jī)器的限制
3D打印技術(shù)在重建物體的幾何形狀和機(jī)能上已經(jīng)獲得了一定的水平,，幾乎任何靜態(tài)的形狀都可以被打印出來,，但是那些運(yùn)動(dòng)的物體和它們的清晰度就難以實(shí)現(xiàn)了。這個(gè)困難對(duì)于制造商來說也許是可以解決的,，但是3D打印技術(shù)想要進(jìn)入普通家庭,，每個(gè)人都能隨意打印想要的東西，那么機(jī)器的限制就必須得到解決才行,。
10.3.知識(shí)產(chǎn)權(quán)的憂慮
在過去的幾十年里,，音樂,、電影和電視產(chǎn)業(yè)中對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)注變得越來越多。3D打印技術(shù)也會(huì)涉及到這一問題,，因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)中的很多東西都會(huì)得到更 加廣泛的傳播,。人們可以隨意復(fù)制任何東西，并且數(shù)量不限,。如何制定3D打印的法律法規(guī)用來保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán),，也是我們面臨的問題之一，否則就會(huì)出現(xiàn)泛濫的現(xiàn)象,。
10.4.道德的挑戰(zhàn)
3D打印槍械[14]道德是底線,。什么樣的東西會(huì)違反道德規(guī)律是很難界定的，如果有人打印出生物器官和活體組織,，在不久的將來會(huì)遇到極大的道德挑戰(zhàn),。
10.5.花費(fèi)的承擔(dān)
3D打印技術(shù)需要承擔(dān)的花費(fèi)是高昂的。第一臺(tái)3D打印機(jī)的售價(jià)為1萬5,。如果想要普及到大眾,，降價(jià)是必須的，但又會(huì)與成本形成沖突,。
每一種新技術(shù)誕生初期都會(huì)面臨著這些類似的障礙,，但相信找到合理的解決方案3D打印技術(shù)的發(fā)展將會(huì)更加迅速，就如同任何渲染軟件一樣,，不斷地更新才能達(dá)到最終的完善,。
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