加拿大水族館為海象3D打印金屬牙冠，保護(hù)瀕臨滅絕的動(dòng)物

2020年10月30日，南極熊從外媒獲悉，加拿大高等技術(shù)學(xué)院(éTS)和蒙特利爾大學(xué)的研究人員，為魁北克水族館(Aquébec Aquarium du Québec)的瀕危海象3D打印了金屬牙冠。

目前，這四只海洋哺乳動(dòng)物正在水族館進(jìn)行保護(hù)，但新的混凝土居所并不太適合它們，因?yàn)樗鼈兘?jīng)常會(huì)用自己的獠牙將自己拉出水面。為了保護(hù)海象的牙齒，研究人員利用3D掃描和3D打印技術(shù)，精確的制造出金屬牙冠，可以準(zhǔn)確地貼合海象的獠牙，防止它們出現(xiàn)牙齒膿腫。

蒙特利爾大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)教授Claire Grosset博士解釋說(shuō)：" 用牙齒行走 在冰和土壤構(gòu)成的自然環(huán)境中沒(méi)有問(wèn)題，但在由混凝土、金屬和其他材料組成的棲息地中，情況就不同了，這些動(dòng)物的重量可以達(dá)到一噸以上。"

研究人員的3D打印牙冠成功地安裝在一只海象身上（如圖），以防止它們的獠牙受損，圖片來(lái)自CNW集團(tuán)/高等技術(shù)學(xué)院

呵護(hù)瀕危海象

許多大西洋海象，在科學(xué)界被稱為Odobenus rosmarus，曾經(jīng)生活在加拿大的北極北部地區(qū)，但多年來(lái)它們一直受到滅絕的威脅。大西洋海象在17世紀(jì)至19世紀(jì)期間因象牙、肉和鯨脂而被獵殺，現(xiàn)在在紐芬蘭和新斯科舍省曾經(jīng)的人口密集地區(qū)已經(jīng)完全滅絕。

石油和天然氣鉆井現(xiàn)在也成為對(duì)北極哺乳動(dòng)物的威脅，因?yàn)樗鼫p少了可用的海冰數(shù)量，并導(dǎo)致這些對(duì)聲音和壓力敏感的動(dòng)物發(fā)生踩踏事件。為了確保這些瀕危物種能夠繁衍，并引起人們對(duì)它們困境的關(guān)注，魁北克水族館收留了它們。

海象的拉丁名Odobenus rosmarus大致翻譯為 "用牙齒行走"，這是對(duì)它們?cè)谧匀粭�息地活�?dòng)方式的恰當(dāng)描述。不幸的是，現(xiàn)在它們生活在水族館里 海象圍欄周圍的混凝土和金屬表面可能會(huì)對(duì)它們的牙齒造成損害，使它們面臨牙齒膿腫的風(fēng)險(xiǎn)。

△加拿大北部的海象(圖)正成為日益瀕危的物種，圖片來(lái)自世界自然基金會(huì)

3D打印的牙科護(hù)理方法

水族館里的一只重達(dá)400公斤的四歲雌性海象，被發(fā)現(xiàn)有特別的風(fēng)險(xiǎn)，獠牙可能會(huì)破裂或斷裂。為了防止對(duì)牙齒造成任何進(jìn)一步的損害，獸醫(yī)專家建議用定制的金屬冠保護(hù)它們。

雖然過(guò)去已經(jīng)開發(fā)出了其他的牙冠，但它們都是采用傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝制作的，研究小組首先評(píng)估了哪種金屬材料適合作為牙冠。最終研究人員選擇了鈷鉻合金，因?yàn)樗�可以耐摩擦，同時(shí)在鹽水中不易氧化。

△團(tuán)隊(duì)為海象安裝3D打印的牙冠時(shí)，沒(méi)有使用局部麻醉劑，圖片來(lái)自CNW集團(tuán)/高等技術(shù)學(xué)院

研究人員3D打印了三種不同的牙冠，它們與象牙的間隙在0.25毫米至0.45毫米之間。手術(shù)的獸醫(yī)能夠根據(jù)情況選擇最佳的牙冠，既不會(huì)削弱粘合劑的粘合力，也不會(huì)阻止它與象牙緊密貼合。

因?yàn)槁樽韯��?duì)海象有很多潛在的危害，所以團(tuán)隊(duì)決定訓(xùn)練海象完全靜止，然后為它安裝牙冠。在幾個(gè)月的時(shí)間里，每天訓(xùn)練海象三四次，讓它保持越來(lái)越長(zhǎng)的時(shí)間不動(dòng)，并在成功后給予獎(jiǎng)勵(lì)。

最終，這只海棲動(dòng)物成功地連續(xù)保持穩(wěn)定5分鐘，這讓獸醫(yī)專家成功地裝上了一個(gè)3D打印牙冠。根據(jù)研究人員的說(shuō)法，正是由于牙冠獨(dú)特的生產(chǎn)工藝，以及哺乳動(dòng)物和它的訓(xùn)練師之間的默契配合，使得整個(gè)手術(shù)成為可能。

近年來(lái)，3D打印已經(jīng)被證明是一種有效的野生動(dòng)物保護(hù)手段，方式多種多樣。

來(lái)自肯特大學(xué)的科學(xué)家和保護(hù)組織Paso Pacifico，開發(fā)了3D打印海龜?shù)�，以防止哥斯達(dá)黎加的真龜?shù)氨槐I和交易。這些被昵稱為 "InvestEggators "的3D打印設(shè)備具有GPS跟蹤器，使它們能夠用來(lái)發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)137公里外的非法貿(mào)易路線。

與此同時(shí)，來(lái)自佐治亞理工學(xué)院的工程師們?cè)O(shè)計(jì)了一種創(chuàng)新的方法來(lái)監(jiān)測(cè)亞特蘭大植物園的環(huán)境：一個(gè)3D打印的Slothbot，這種機(jī)器人哺乳動(dòng)物目前正在40英畝的森林上方的樹上徘徊，確保那里的溫度、天氣和二氧化碳水平保持一致。

香港大學(xué)（HKU）的一個(gè)建筑師團(tuán)隊(duì)3D打印了128塊六邊形粘土磚，并將它們?nèi)舆M(jìn)了海里，試圖保護(hù)那里的一個(gè)本地海洋公園。人們希望，這些用海灣中的熱門物種播種的人造結(jié)構(gòu)，能夠?yàn)槊撀涞纳汉魈峁┮粋�(gè)新的家園，讓它們登陸。

2020年2月8日，四川朱鹮繁育中心一只雄性朱鹮在一場(chǎng)激烈的配偶爭(zhēng)奪戰(zhàn)中嘴巴受傷。飼養(yǎng)人員發(fā)現(xiàn)時(shí)朱鹮下喙中部已折傷。隨后受傷朱鹮被隔離觀察。3月1日，繁育中心工作人員吳永中發(fā)現(xiàn)，受傷朱鹮下喙前端8厘米已出現(xiàn)壞死，需將其截掉。下喙失去支撐后，受傷朱鹮無(wú)法自主進(jìn)食，無(wú)法梳理羽毛，影響其求偶信號(hào)發(fā)出，失去了原有的雄姿。四川沐川朱鹮繁育中心成功為其安排了3D打印喙安裝手術(shù)（使用PEEK高強(qiáng)度材料）。

很早之前，3D打印的的假肢或者植入物就開始為動(dòng)作治療了，南極熊也報(bào)道過(guò)了很多相關(guān)的案例。

△小狗Derby腿型3D打印定制義肢

△3D打印機(jī)為灰雁Vitória制作義喙

△丹頂鶴3D打印鈦合金義喙

△烏龜U(kuò)ga3D打印制作假肢

△赤腳龜3D打印殼

△企鵝“風(fēng)笛”3D打印義肢