加拿大研究人員3D打印金屬牙帽，以保護瀕危海象的牙齒健康

來源：白令三維

來自加拿大高級技術(shù)學(xué)院（TS）和蒙特利爾大學(xué)的研究人員為附近魁北克水族館內(nèi)一只瀕臨滅絕的海象的象牙制作了3D打印保護性“冠” ,。水族館中有四只海洋哺乳動物正在保護中,，但是它們的新的混凝土棲息地不適合其牙齒需求，因為它們使用using牙將自己拉出了水面,。使用3D掃描和打印方法,，該團隊能夠精確地制造出與海象的牙完全吻合的金屬蓋，并防止它們?nèi)菀资艿窖例l膿腫的影響,。

“這種做法（在牙齒上行走）在由冰和土壤制成的自然環(huán)境中沒有問題,，”蒙特利爾大學(xué)動物學(xué)教授克萊爾·格羅塞特（Claire Grosset）博士解釋說�,！暗�是在由混凝��,，金屬和其他材料組成的棲息地中，情況有所不同,，這些動物可以承受這些動物的重量,，這些動物的體重可能超過一噸�,！�

研究人員的3D打印冠成功地安裝在海象上（如圖）,，以防止其象牙受到損壞。

照顧瀕臨滅絕的海象

許多大西洋海象,，在科學(xué)界被稱為Odobenus rosmarus,，曾經(jīng) 生活在加拿大北部的北極地區(qū)，但多年來已經(jīng)面臨滅絕的威脅,。大西洋海象在17至19世紀(jì)之間因象牙,，肉類和油脂的稀少而被獵殺，如今在曾經(jīng)人口稠密的紐芬蘭和新斯科舍地區(qū)已完全滅絕,。

如今,，通過減少可利用的海冰數(shù)量并在對聲音和壓力敏感的動物中引起踩踏，石油和天然氣鉆探也正成為對北極哺乳動物的威脅,。為了確保瀕臨滅絕的物種能夠繁殖并引起人們對其困境的關(guān)注,，魁北克水族館將其納入其中。

該物種的拉丁名Odobenus rosmarus大致翻譯為“牙齒上的行走”,，這是對它們?nèi)绾卧谧匀粭�息地中從水中升起的恰�?dāng)描述,。不幸的是，既然它們現(xiàn)在生活在水族館中,，那么海象外殼周圍的混凝土和金屬表面可能會損害其牙,，使其有患牙膿腫的風(fēng)險。

加拿大北部的海象（如圖）正在成為一種日益瀕臨滅絕的物種,。

牙科護理的3D打印方法

水族館的一只400公斤的4歲雌性海象（可惜沒有按名字介紹）被發(fā)現(xiàn)特別容易龜裂或折斷其象牙,。為了防止對珍珠白造成任何進一步的損害，獸醫(yī)專家建議使用量身定制的金屬蓋保護它們,。

部署冠冕可以被認(rèn)為類似于人類進行填充,，因為它們有助于避免需要去除任何“牙齒”,，這是一種更具侵入性的過程。此外,，使用不需要麻醉的治療方法非常有益,，因為某些鎮(zhèn)靜劑可能會對這種海象造成致命的傷害。

盡管過去已經(jīng)開發(fā)了其他象牙帽,，但它們是使用常規(guī)生產(chǎn)工藝創(chuàng)建的,，團隊首先從評估哪種金屬可以生產(chǎn)出最佳設(shè)備開始。最終,，研究人員選擇了鈷鉻合金,，因為它可以防止重復(fù)摩擦，同時還能抵抗鹽水中的氧化,。

該團隊沒有使用局部麻醉劑來適應(yīng)3D打印的牙冠,，而是訓(xùn)練了海象使其保持完全靜止。

在3D打印過程中,，制作了三個不同的蓋子,，它們與象牙之間的間隙為0.25mm至0.45mm。不同的尺寸選項使手術(shù)的獸醫(yī)可以選擇最佳的設(shè)備,，而這不會削弱粘合劑的結(jié)合力,，也不會阻止其與象牙緊密貼合。

考慮到麻醉對海象的潛在影響,，研究小組決定將哺乳動物訓(xùn)練為完全靜止,，從而完全避免使用鎮(zhèn)靜劑。在幾個月的時間里,，海象每天接受三到四次訓(xùn)練,，以保持不動的時間越來越長，并因其成功而受到獎勵,。

最終,，這只航海動物連續(xù)5分鐘保持穩(wěn)定，這使獸醫(yī)專家成功地安裝了其中一種3D打印設(shè)備,。據(jù)研究人員稱，這是皇冠獨特的生產(chǎn)過程以及哺乳動物與其訓(xùn)練員之間的紐帶的結(jié)合,，才使整個手術(shù)成為可能,。

近年來，3D打印已被證明是一種有效的野生動植物保護手段,。

肯特大學(xué)和自然保護組織Paso Pacifico的科學(xué)家開發(fā)了3D打印的海龜卵,，以防止哥斯達(dá)黎加真正的海龜卵被盜和買賣。這些被稱為“投資專家”的附加設(shè)備具有GPS跟蹤器,，可用于發(fā)現(xiàn)長達(dá)137公里的非法貿(mào)易路線,。

同時,，佐治亞理工學(xué)院的工程師們設(shè)計了一種創(chuàng)新的方法來監(jiān)控亞特蘭大植物園的環(huán)境：3D打印的Slothbot。機器人哺乳動物目前在40英畝森林上方的樹木中游蕩,，以確保那里的溫度,，天氣和二氧化碳水平保持一致。

在其他地方,，香港大學(xué)（HKU）的一組建筑師用3D打印了128個六角形粘土磚 ,，并將它們?nèi)拥搅撕Ｑ笾校�以保護那里的當(dāng)?shù)睾Ｑ蠊珗@,。希望從海灣中種下流行物種的人造結(jié)構(gòu)將為流離失所的珊瑚提供一個新的家園,。