3D列印為生醫領域帶來革命性創新
發佈日期:2013/9/13 | 類別:創新應用與智慧服務 | 點閱次數:684

2013年初,在美國總統歐巴馬提出3D列印(3D Printing)將顛覆現有製造模式,是美國必須掌握,且未來可領導全球的新興技術之後,即掀起一股3D列印風潮,並快速吹向世界各國,尤其受到電子、機械、汽車等製造業界關注。而在生醫領域,3D列印更是一項革命性的技術,應用逐漸擴大。雖然目前應用面,因材料相關技術待突破仍有限制,但不可否認其未來發展潛力。

生醫領域應用成效顯現

目前3D列印技術,主要應用在醫學治療之支援上,尤其是骨科方面。運用3D列印技術可簡單且快速製作人工骨頭或關節、手術用器具等,大幅提昇醫療效率,降低病患負擔。例如,因意外事件導致頭蓋骨破損之復原手術,已採用3D列印技術。只要透過3D軟體將電腦斷層掃瞄之影像,轉換為3D資料,確認形狀等資訊正確後,即可以3D印表機製作出符合的人工骨頭。助聽器之製作亦為運用3D列印技術之案例。

對失聰重聽者而言,整天戴著不符耳形的助聽器,容易產生疼痛不適。採用3D列印技術,依患者耳形進行客製化,即可降低該問題,提昇生活品質。此外,在牙醫之牙齒矯正、假牙等,以及醫療義具、輔/矯具製作部分,亦已大量被運用,成效相當顯著。

製作真實人工器官為目標

從人工骨發展到內臟等人造器官製作層次,是未來3D列印技術待突破的目標。目前可輕易做出器官模型,但無法具備實際功能。其主要關鍵即在於材料,需由目前之塑膠等,改為「細胞」,再依照一般 3D 列印程序,經由電腦斷層掃瞄真實器官,轉換成 3D 模型,將細胞一層一層列印上去,就可做成具實際功能的人工器官。

美國生技公司Organovo即與3D設計與工程軟體工具的領導廠商Autodesk合作,研發可列印出血管、肝臟組織以及其他人體器官的3D列印技術,並成功列印出可存活5天、功能正常的肝臟組織。未來若能實現,對苦等換肝、換腎等器官移植的病患而言,將是天大的福音,但目前仍在實驗階段,真正實用化尚需長期投入研發與驗證。

法規將成為非技術性障礙

醫療行為涉及生命安全,各國皆有訂有嚴格法規,相關藥品取得認證亦耗時費日。運用3D列印技術進行醫療行為未來進一步發展,預期將面對相關法規限制的問題。因此,在技術發展與時俱進之同時,各國政府亦需掌握發展動向,適時進行修改法規與制度等,建構配套監管機制與環境,才能形成正向循環,加速相關技術發展與應用,造福人群。

2013年初,在美國總統歐巴馬提出3D列印(3D Printing)將顛覆現有製造模式,是美國必須掌握,且未來可領導全球的新興技術之後,即掀起一股3D列印風潮,並快速吹向世界各國,尤其受到電子、機械、汽車等製造業界關注。

英國經濟學人雜誌以3D列印為題,探討其未來發展,並預測將引發第三次工業革命。美國電子商務領導廠商Amazon開設3D列印相關商品專區。日本家電大廠Panasonic亦宣布更改數位家電開發流程,全面導入可快速以塑膠做出模型的「3D列印」;藉由試作品開發之成本降低、效率提昇,強化市場競爭力。當然亦有抱持保守態度,認為相關議題討論過熱,且過度誇大其影響程度的看法。不可諱言,在製造業3D列印雖無法取代量產,但在加速產品開發上,效果不容忽視。

本文作者

周維忠  產業顧問兼主任
領域:科技前瞻政策分析、高科技產業技術預測
簡歷:
專業於各國政府科技前瞻政策分析、高科技產業技術預測與規劃等研究。具20年以上產業研究經歷,曾任職於工研院材料所、光電科技工業協進會、展新創投、拓墣科技等高科技產業相關智庫與投資機構等單位。Univ. of Dallas 企業管理碩士。
熱門點選
  1.   從營運模式看蝦皮購物之影響
  2.   從大數據x人工智慧看未來零售的新定位
  3.   評零售業數位轉型之挑戰
  4.   掌握數位轉型三大關鍵要素:聚焦、改造、創新
  5.   通訊產業的數位轉型-新網路應用於新世代商務
相關研究