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什么是生物3D打印?

來源:杰呈3D打印 發布時間:2021/9/29 11:10:55 瀏覽次數:29
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3 d 生物打印被認為是推進和加速組織再生醫學領域的一種手段。3D打印一種以數字模型文件為基礎,運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造物體的技術,該技術最早在20世紀80年代中期由美國提出。3D打印建模實際上是利用光固化和紙層疊等技術的最新快速成型裝置。3D掃描在模具制造、工業設計等領域被用于制造模型,后逐漸用于一些產品的直接制造,對傳統的工藝流程、生產線、工廠模式、產業鏈組合產生深刻影響,是制造業有代表性的顛覆性技術。生物3 d 打印的基本原理很簡單:

類似于FDM原理,印刷材料不是硬塑料線,而是液體,或熔化或粘性的,或凝膠(熔融的細胞材料)從材料盒中流出(擠出),并通過由三軸機械系統控制的擠出頭輸送出來并印刷在托盤上,并且模制物體通過物理或化學作用固化,從而產生三維實體。

簡而言之,生物打印機與主流3D打印機的不同發展之處主要在于,它不是可以利用一層一層的塑料,而是我們利用一層一層的生物工程材料技術或者其他細胞構造塊,去制造企業真正的活體組織。

根據應用領域,大致可分為以下幾類(以下列表為可打印材料):

骨再生

羥基磷灰石聚已內酯

磷酸三鈣左旋聚乳酸

聚乳酸-羥乙酸共聚物

藥物控釋

聚已內酯

左旋聚乳酸

聚乳酸-羥乙酸共聚物

軟組織、細胞印刷和器官印刷

瓊脂加入卵磷脂藻酸鹽通過殼聚糖

明膠,透明質酸,纖維蛋白,膠原蛋白

應用及前景

器官移植可以挽救許多器官衰竭或受損患者的生命。然而,這種技術也有一些缺點,如器官來源不足和不可避免的排斥反應。但是隨著生物3D打印機的出現,有了新的技術手段來解決這些問題。今天暫時能做的就是打印軟組織和皮膚。這種組織可以用于藥物研究,研究人員可以用它來早期檢測新藥的問題,評價其療效。這個過程可以使我們產生更實用的模型,這與2D細胞培養不能在合適的3D環境中應用的事實形成對比。

采用不同生物技術打印后,新藥物治療療效進行驗證的臨床實驗教學速度不斷加快,減少了動物實驗失敗的次數。在美容領域,所追求的目標是完全消除動物實驗,很多企業公司對于目前我國正在致力于社會發展皮膚組織結構模型。優秀的科學家們發表了很多工作成果,這些科學家來自材料具有科學、神經成像、毒理學等領域。在臨床應用研究方法方面,病人的CT 和 MRI 掃描電子數據被用于生成STL 文件,以打印實體 3D模型,這種學習模型我們可以直接用于內植物的模板。

未來,生物3D打印的發展方向是從非專用設備、專用設備向高通量一體化專用設備發展。

這是現階段,我們通常說主流生物3D打印機原理和應用方向。


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